WO2015078691A2 - Electrical machine, in particular electrical motor, and method for braking an electrical machine - Google Patents

Electrical machine, in particular electrical motor, and method for braking an electrical machine Download PDF

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Gunter Freitag
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Definitions

  • Electric machine in particular electric motor, and method for braking an electric machine
  • the invention relates to an electric machine, in particular to an electric motor, which is suitable in particular as a wheel hub drive, for example.
  • an electric machine in particular to an electric motor, which is suitable in particular as a wheel hub drive, for example.
  • an electric vehicle or for a hybrid vehicle with an electric drive and a conventional combustion drive. But other applications of the electric machine are possible, as will be explained in more detail below.
  • the invention relates to an electric machine, in particular an electric motor, in particular for a wheel hub drive, comprising:
  • a ring-shaped rotor carrier having an inner diameter which is larger than an outer diameter of the stator carrier and which is arranged on an axis of rotation concentrically or coaxially with the stator carrier, and
  • a lamellar brake arranged on the stator carrier and on the rotor carrier
  • a first number of brake disks of the multi-disk brake is arranged on a receiving part of the stator carrier, and wherein the receiving part is formed integrally with the stator carrier.
  • the invention also relates to a method for braking an electric machine or an electric motor, in particular the above-mentioned electric motor, comprising:
  • Electric machine can be specified.
  • the electric machine in particular the electric motor, in particular the electric motor for a wheel hub drive, may contain:
  • annular rotor carrier having an inner diameter which is larger than an outer diameter of the stator carrier and which is arranged on an axis of rotation concentrically or coaxially with the stator carrier, and
  • a lamellar brake arranged on the stator carrier and on the rotor carrier
  • a first number of brake disks of the multi-disc brake is arranged on a receiving part of the stator carrier, and wherein preferably the receiving part is formed integrally with the stator carrier.
  • the electric motor may be a traction engine of a vehicle. However, the electric motor can also be used in a motor mode and in a generator mode. Other applications are given below. In place of the electric motor and a generator can be used with the same features, eg. A generator (eg direct drive) for wind turbines, especially for wind turbines with a mast height greater than 50 meters or greater than 100 meters.
  • a second number of brake disks of the multiple disk brake can be arranged on the rotor carrier. For example, 3 to 10 pairs of lamellae can be used. The lamellae may have an extent in the radial direction in the range of 2 centimeters to 10 centimeters.
  • the rotor carrier can e.g. Be arranged permanent magnets.
  • a magnetic field can be generated on the rotor in another way.
  • Windings may be placed around soft magnetic laminations on the stator support, e.g. Dynamo sheet.
  • the iron has, for example, a non-linear magnetization characteristic with saturation characteristic. The generation of high flux densities is possible in a simple way with the aid of soft magnetic iron with comparatively moderate currents.
  • the sheets may be insulated from each other to prevent electrical eddy currents and associated losses.
  • An air gap may lie between the stator carrier and the rotor carrier, in which the high current through which the current-carrying conductor of the stator has a high magnetization prevails due to the high magnetic field present in the air gap.
  • An air gap torque on the rotor is generated because this magnetic field acts on the permanent magnets of the rotor.
  • Asynchronous motor in which the rotor magnetic field is generated by induction in rods or windings of the rotor, DC machine, for example. With slip rings and / or so-called brushes, reluctance motor, permanent magnet machine with high
  • the annular design of the rotor carrier or rotor and the stator carrier or stator allows a small weight, so that in a vehicle, the unsprung mass is as small as possible, resulting in good handling characteristics.
  • the receiving part may be arranged parallel to the axis of rotation adjacent to the stator.
  • the receiving part can have a greater extent in the radial direction than the stator carrier or a main part of the stator carrier, in particular an extension which is at least twice as large or which is at least three times as large as the extent of the stator carrier in the radial direction.
  • braking forces can be better absorbed by the stator.
  • At least one support element may be arranged between the receiving part and an inner ring of the electric motor, in particular one side wall or a plurality of support struts.
  • the at least one support element can be arranged obliquely to the axis of rotation.
  • the smaller angle between support element e.g., inside or outside and axis of rotation
  • the inner ring may also be arranged concentrically to the axis of rotation.
  • Statormik, support member and inner ring may be integrally formed, for example. As a casting.
  • the at least one support element may be a first support element.
  • At least one second support element may be provided, in particular a second support wall or a plurality of second support struts, which may be arranged between the stator carrier and the inner ring.
  • a first distance in the axial direction between the at least one first support element and the at least one second support element may be at least twice as large at a first radius as a second distance between these parts at a second radius lying further inwardly than the first radius.
  • the second support member may also serve to receive forces and the supports of the stator.
  • Both support elements, the inner ring and the stator can form a housing, in particular a closed housing and / or an integrally formed housing.
  • the control electronics in particular the power electronics of the engine or the machine can be arranged.
  • the control electronics can, for example, be accessible or exchanged via one or more removable openings.
  • the liquid cooling provided for the electric machine can also be used for the control electronics.
  • the multi-disc brake may be a wet brake, wherein the Lammellenbremse may preferably be arranged in an oil-filled space.
  • the space can be completed by an outer side of the electric motor through a sealing element, in particular by a shaft seal. Due to the sealing element, the entry of fine dust by the brake into the environment can be prevented. Furthermore, it can be achieved that no corrosion of the brake occurs, in particular even if the multi-disc brake is rarely used, for example. Because mainly on recuperation, i. the generator's operation of the electric motor is braked.
  • the oil can be a temperature resistance up to, for example, 300 degrees Celsius or 250 degrees Celsius or to have 200 degrees Celsius. This temperature can be matched to the temperature resistance of possibly present on the stator magnets.
  • the oil should generate the lowest possible coefficients of friction. So thin oils can be used, which lead to low Schleppmomenten and allow easy tearing off of the oil film. Additives can be added to the oil to promote these properties.
  • the encapsulated multi-disc brake can be designed as a so-called life-time brake, in particular if it is used, for example, only occasionally to the generator brake of the electric machine. That Normally, no maintenance is incurred over the entire service life of the vehicle or another machine, possibly only one or more oil changes.
  • the service life can be, for example, at least 10 years.
  • a coating may be used which, for example, is also tuned to the temperatures mentioned for the oil and / or to the oil.
  • the covering can be fixed on one side or on both sides to the inner plates and / or the outer plates.
  • the slats can be made of steel.
  • the coating may be based on plastic, for example. With additional particles that increase the friction.
  • the inner disks may, for example, be made thinner than the outer disks, wherein, for example, only the inner disks may be coated on one or both sides with brake linings.
  • the oil-filled space can be a between the
  • both seals may have the same diameter, in particular a diameter that is at least 10 percent or at least 20 percent smaller than the outside diameter of the stator carrier, in particular at the air gap of the stator
  • Electric motor in one embodiment, however, can be built without a second sealing element. In this case, there is oil in the air gap and possibly reaches even into the bearing of the rotor or rotor carrier.
  • the further seal has a larger diameter than the first seal.
  • a vehicle wheel can be driven directly by the electric motor, in particular without the use of a transmission.
  • the vehicle wheel or a tire of the vehicle wheel is adjacent to a roadway and serves to propel the vehicle.
  • the electronic control of the wheel hub motor can take place via inverter or inverter.
  • a transmission between the electric motor and the wheel or tire can be provided in one embodiment, a transmission between the electric motor and the wheel or tire.
  • the transmission can be arranged in the power flow direction when driving behind the multi-disc brake.
  • the transmission can increase the braking torque.
  • An actuator of the disc brake may include a ball ramp actuator or at least one hydraulic piston.
  • the Kugelrampenaktuator or the piston can act directly on the slats.
  • the actuating element can be arranged on the stator.
  • a Kugelrampenaktuator can take up a small space in the axial direction.
  • the ball ramp actuator may include two rings. At least one of the two rings may have a ne slope be arranged. For example, balls or other rolling elements are mounted in corresponding grooves between the rings. The two rings are rotated to one another for actuation of the brake, whereby a gap between the rings is created or an existing gap is increased, resulting in the compression of the slats. For example. Only one ring is moved when pressed.
  • the ball ramp actuator itself may in turn be actuated by a hydraulic piston or in some other way, i. twisting each other the rings.
  • the electric motor can be connected to a rim, which in turn is connected to the rotor carrier and which contains a side wall or side struts which lead to a rim disk.
  • the rim serves to receive a tire, in particular an air-filled tire.
  • the tire or an "outside rim" can also be mounted directly on the periphery or circumference of the rotor carrier.
  • the rated power of the electric machine in particular of the electric motor, may be less than 150 kilowatts. Alternatively, the rated power of the electric machine, in particular of the electric motor, also be greater than 150 kilowatts.
  • the rated power is the relevant parameter for the design of the electric motor or the electric machine and is usually indicated on a nameplate of the electric machine.
  • Rated powers of less than 150 kilowatts can be used, for example, for passenger vehicles that are approved for less than 7 or 6 persons. Nominal outputs greater than 150 kilowatts or greater than 200 kilowatts can be used for heavy-duty vehicles, such as mining, agriculture, etc., especially for mining trucks, tractors, tractors.
  • both mentioned ranges of rated power can also be relevant for the winches of cranes or elevators.
  • the two areas mentioned are also relevant for the generators of wind turbines.
  • the electric motor can be used for the wheel hub drive of a passenger transport vehicle, in particular for a vehicle that is approved for less than 7 or for less than 6 people.
  • the advantages achieved by the very good sealing and the small installation space can speak in favor of using the electric motor in this area.
  • the stator can have an inside diameter in the range of 30 to 50 centimeters.
  • the outside diameter of the stator can have an inside diameter in the range of 30 to 50 centimeters.
  • Statoriquess may preferably be at most by 2 centimeters, at most by three centimeters or at most by 6 centimeters larger than the inner diameter of the stator. These dimensions may result in a low weight of the electric motor, which in turn leads by low unsprung masses to good driving characteristics of a vehicle. Depending on the diameter, the design of the electric motor and the multi-disc brake is also carried out.
  • a method for braking an electric machine, in particular an electric motor, in particular an electric motor according to one of the preceding explanations, may include:
  • the brake is permanently or permanently filled with oil in order, for example, to have short response times. times, for example, less than 50 or less than 10 milliseconds.
  • times for example, less than 50 or less than 10 milliseconds.
  • Multi-stage torque converter or retarder especially on trucks (trucks) and the like large vehicles, where it does not matter in milliseconds when braking.
  • drag losses can be reduced, for example.
  • the rotation of the rotor of an electric machine is braked and thus, for example, also a vehicle driven by the electric machine.
  • the liquid can be a machine oil, see the explanations above.
  • the electric motor can simultaneously operate in generator mode to increase the braking power.
  • an operation of the multi-disc brake in engine operation or without generator operation is possible.
  • Stator windings can be used a water jacket cooling.
  • a common cooling circuit for the multi-disc brake and for the stator windings may be used, especially if oil is also allowed in the air gap of the electric motor.
  • Hub motor as external rotor has a design-related large diameter of the seal result.
  • the external rotor has the advantage that the diameter of the rim best possible can be exploited to generate the torque.
  • wheel hub motors are exposed to water and similar media due to their position in the wheel. They should be impermeable and at the same time withstand high injection pressures. This means that the seal must seal very well at high speeds and at standstill. The problem of the seal is aggravated when, for example, air must be sealed against air and not, for example, in a transmission air against oil.
  • the integration of the motor, the brake and the power electronics is difficult due to the limited installation space.
  • the Schffler company for example, installs a drum brake in one of its wheel hub drives, which, however, is not intended for continuous operation, but is intended only as a fallback solution. Michelin and other manufacturers do not drive the wheel directly, but transmit torque and power through a transmission. It proposes a wheel hub drive with an external rotor as a direct drive.
  • a brake a multi-disc brake is used, which is designed as a perimeter brake. Perimeter brake means the brake is not connected to the wheel hub but to the rim, i. here on the outside running rotor of the drive. That the brake is preferably not as
  • a multi-disc brake can run in oil, see eg Figures 1 to 3.
  • the running in oil and cooled by this disk set is, for example, by two Completed seals.
  • the disk pack is sealed by a seal to the outside and can be sealed by a second internal seal against the electric machine.
  • the diameter on which the seal is inserted to the outside space can be reduced because the brake comprises the engine or the machine, i. is arranged on its periphery.
  • the reservoir filled with oil then lies above the gap to be sealed.
  • air is sealed against oil with two gaskets.
  • the outer seal has a reduced diameter.
  • seals of the same diameter can be used.
  • the inner seal has a larger diameter in the sketched embodiment.
  • the diameter of the inner seal can be reduced by, for example, positioning the actuator centrally in the disk pack or between the disks of the disk pack and at the same time pressing both disk pack halves or parts axially outwards against the enclosing rotating part.
  • the annular shape of the brake wishbones can be guided into the interior of the wheel dish.
  • the multi-disc brake is located above the gap to be sealed. Between the engine compartment and the exterior there is an oil-filled reservoir.
  • the annular housing for the multi-disc brake can reduce the diameter for the critical seal. Due to the smaller diameter, the web speed is reduced, for which the seal must be designed.
  • dirt enters the drive it first enters the oil-filled space and can be filtered out again via an oil circuit.
  • the heat generated during braking briefly, e.g. over 100 kilowatts, can be dissipated via the oil and reused in the vehicle.
  • the wheel hub drive can be mounted on different suspension concepts, because the wishbone can reach into the wheel.
  • a design for several axes (eg front and / or rear) and axle systems can be designed simultaneously.
  • the larger diameter of the disk set compared to a compact close-coupled disk brake leads to greater web speeds, which with the same contact pressure and the same friction surface higher braking performance and braking torques can be achieved.
  • the larger disk pack diameter improves the cooling or cooling of the brake, since the rotor-side fins in addition to the oil cooling on a short path and a cooling heat dissipation to the outside air allow.
  • Abrasion resistance, temperature resistance and / or oil resistance If permanent magnets are used in the rotor, then the temperatures in the oil and thus also be less than about 200 degrees Celsius at the seal to ensure permanent magnetization of the permanent magnets.
  • the design of the sealing lip, in particular the angle on the oil side or on the air side are described, for example, on page 25 of the mentioned catalog, ie 35 to 60 degrees on the oil side and 12 to 30 degrees on the air side.
  • the tension spring rings of the seal (s) can be inside the
  • Oil bath are arranged and oriented in the direction of the slats of the multi-disc brake, see, for example, Figure 6 (page 21) and Figure 7 (page 22) of the catalog.
  • a seal or a plurality of seals with a pressure spring ring.
  • seals from other manufacturers may be used that have similar or different design criteria.
  • the multi-disc brake can be designed according to common design principles.
  • externally toothed, coating-free steel lamellae can be used in alternation with internally toothed lamellae coated on both sides.
  • the pad may have a thickness known from paper and be processed according to a processing technique of paper, so that it is also referred to as a paper pad.
  • the covering may be plastic-based and / or contain additional particles which, for example, are similar to the additional particles used in dry clutches.
  • one-sided occupied inner fins can be used, in which case, for example, also on the outer fins a coating can be arranged.
  • FIG. 1 shows an electromagnetic wheel hub drive as external rotor with perimeter multi-disc brake (sectional view, perspective),
  • FIG. 2 shows a sectional view of the wheel hub drive
  • FIG. 1 Figure a detail view of the wheel hub drive, Figure a wheel hub external rotor motor, and
  • Figure 5 shows a configuration of an electric motor with eg.
  • FIG. 1 shows an electromagnetic wheel hub drive 8 with an external rotor electric motor 10 and with a perimeter disk brake 16 in a perspective view
  • the electric motor 10 includes an annular stator carrier 12 and an annular rotor carrier 14, wherein the stator carrier 12 has a smaller outer diameter compared to an inner diameter of the rotor carrier 14.
  • Statorarba 12 and rotor support 14 are arranged coaxially or concentrically with each other on a rotation axis A.
  • a radial direction R is also shown in FIG.
  • the stator carrier 12 carries stator windings 62, see FIG. 2, and the rotor carrier 14 carries magnets, in particular permanent magnets. Nete or permanent magnets, which are not shown.
  • a camshaft brake 16 is arranged, which serves to brake the electric motor 10.
  • the structure of the multi-disc brake 16 will be explained in more detail below, in particular with reference to FIG.
  • a rim 18 is secured to the rotor carrier 14, e.g. screwed.
  • the rim 18 is, for example, a commercially available 15 inches (1 inch equals 2.54 centimeters), 16 inches, 17 inches or other rim. However, special figs adapted to the electric motor 10 may also be used.
  • a tire 20 is mounted, for example. An air-filled tire or a solid tire.
  • the stator support 12 widens on one side to a receiving part 21 which receives the inner disks of the multi-disc brake 16 and an actuator of the multi-disc brake 16, see Kugelrampenaktuator 52.
  • the receiving part 21 is connected to a side wall 22 which is executed in the embodiment truncated cone-shaped but also can have a different shape. Possibly. the side wall 22 can also be omitted.
  • wheel carriers are arranged, e.g. a wishbone.
  • the tire 20 rests with a part of its peripheral surface on a carriageway or on another surface. If the wheel hub drive 8 mounted on the right side of the vehicle, so is the truncated cone shell of the side wall 22 on the left side of the wheel hub drive 8. Is the wheel hub drive 8, mounted on the left side of the vehicle, so is the truncated cone shell of the side wall 22 on the right side of the wheel hub drive 8, that is directed back towards the vehicle.
  • the side wall 22 is radially inwardly adjacent to an inner ring 24, which is mounted concentrically to the axis A and has a diameter which is matched to a bearing 34, for supporting a rotor pin or rotor inner part 32.
  • the diameter of the inner ring 24 is considerably smaller than the diameter of the stator support 12, e.g. smaller than half the diameter of the stator support 12.
  • the bearing 34 is, for example, a double bearing, e.g. a skewed double ball bearing. Alternatively, a simple ball bearing or rolling bearing is used.
  • a flat, disc-shaped side wall 26 lies opposite the side wall 22 and borders the stator carrier 12 radially on the outside. Radially inside, the side wall 26 adjoins the inner ring 24.
  • the side wall 26 can also have a different shape, for example along the radial direction R wavy, for example, to increase the stability.
  • the stator 12, the receiving part 21 of the stator 12, the side wall 22, the inner ring 24 and the side wall 26 form an annular housing 66, in which, for example, the control electronics of the electric motor 10 is arranged. Furthermore, oil pumps and / or oil filters and / or oil lines and possibly other components can be arranged in the preferably closed housing 66.
  • a rotor wall 30 connects the rotor carrier 14 with the rotor pin or rotor inner part 32.
  • the rotor wall 30 is, for example, designed as a flat disk.
  • the rotor wall 30 is arranged parallel to and at a distance from the side wall 26.
  • the rotor wall 30 is also arranged parallel to and at a distance from a side wall 40 of the rim 18.
  • the rim center 42 of the rim 18 is arranged parallel to the center of the rotor wall without a gap to this.
  • an outer seal 44 is also shown, which is mounted on an annular projection 46 which is formed on the outside of the receiving part 21. The outer seal 44 will be explained in more detail below with reference to FIG.
  • An inner seal 48 is arranged on a projection of the receiving part 21 in a U-shaped recess 50.
  • the inner seal 48 lies exactly at the air gap of the electric motor 10, see air gap 64 in FIG. 2.
  • the ball ramp actuator 52 is constructed, for example, as explained in the introduction, i. two rings which are rotated relative to one another, wherein at least one ring has a slope or a ramp on which balls or other bodies can roll.
  • FIG. 2 shows a sectional view of the wheel hub drive 8.
  • the housing 66 on the circumference of which a stator cooling jacket 60 is arranged on the stator carrier 12.
  • a water jacket cooling with countercurrent principle or another cooling is used.
  • the cooling is used to cool StatorblechUnen and windings 62, which lead to the air gap 64 of the electric motor 10.
  • Cooling jacket 60 and stator laminations and windings 62 are shown only symbolically in Figure 2, ie the design details can also be chosen differently than shown.
  • the air gap 64 between the magnets of the rotor and the stator laminations has, for example, a gap width between 0.5 millimeters and 5 millimeters.
  • the width of the air gap is, for example, between 4 centimeters and 15 centimeters.
  • the Length of the air gap corresponds to the length of the circumference along the stator lamination.
  • FIG. 2 also shows a distance AI and a distance A2 which lie at a radius R1 or R2 between the side walls 22 and 26.
  • the radius R2 is smaller than the radius Rl.
  • the distance A2 is smaller than the distance AI, for example by at least half the value of the distance AI.
  • the values of the distances A 1 and A 2 are given by the shape of the side wall 22 widening as the radial distance from the axis A increases.
  • the distance AI or A2 is measured, for example, from the inner surface of the side wall 26 to the inner surface of the side wall 22.
  • other reference values can be selected, for example, a center line of the side wall 26 or 22, wherein, however, the above-mentioned relationships between the distances AI and A2 may also apply.
  • An inner diameter D 1 of the rotor carrier 14 is larger than an outer diameter D 2 of the stator carrier 12, for example by at least 10 percent of the inner diameter D 1.
  • An inner diameter D 3 of the stator carrier 12 is smaller than the outer diameter D 2 of the stator carrier 12, for example a maximum of 10 percent of the outer diameter D2.
  • linear guides 95 formed, for example. Trapezoidal projections and trapezoidal recesses or grooves which extend in the axial direction A, ie parallel to the axis A. , Alternatively, for example, rectangular or square shapes or combination of said shapes are used.
  • the linear guides 95 are tuned to internal teeth of inner plates 70 to 76 of the multi-disc brake 16.
  • the inner disks 70 to 76 are formed as laminar rings, for example. Steel.
  • the inner disks 70 to 76 are on the Li near guides 95 mounted axially movable and can be compressed by the below explained in more detail actuator of the multi-disc brake 16, in particular together with below explained in more detail outer plates 80 to 86 of the lamella brake 16.
  • the inner disks 70 to 76 are coated with a coating, not shown, in particular on both sides or on one side, see for another brake and the lining 370a in Figure 4.
  • a coating not shown, in particular on both sides or on one side, see for another brake and the lining 370a in Figure 4.
  • the free ends of the inner disks 70 to 86 opposite linear guides 96 are formed, for example, may also consist of trapezoidal projections and trapezoidal recesses, preferably in the axial direction a running. Alternatively, for example, rectangular or square shapes or combination of said shapes are used.
  • the linear guides 96 are matched to external teeth of outer lamellae 80 to 86 of the multi-disc brake 16.
  • the outer plates 80 to 86 are also formed as laminar rings, for example. Steel.
  • the outer disks 80 to 86 are axially movably mounted on the linear guides 96 and can be compressed by the actuating element of the disk brake 16 explained in greater detail below, in particular indirectly via the inner disks 70 to 76 of the disk brake 16.
  • the outer plates 80 to 86 are not coated in the embodiment.
  • both inner disks and outer disks can be coated, for example, in each case on the side or surface pointing outwards (above) or on the side or surface pointing inwards (downwards). Further alternatively, only the outer plates can be coated. Although four pairs of laminations are shown in FIG. 3, a different number of pairs may be used, in particular a number lying between two and twenty.
  • An annular oil chamber 88 is formed between the linear guides 95 and 96.
  • the oil chamber 88 may communicate with an oil filter and / or an oil pump via oil lines or oil passages (not shown) in the receiving part 21.
  • the oil can, for example, be supplied to a cooling device and / or serve to heat the vehicle interior.
  • the actuator of the multi-disc brake 16 is formed in the embodiment by a Kugelrampenaktuator 52 which includes two groove rings 90, 92, which are arranged in the receiving part 21 in the vicinity of the inner plate 76 and the outer plate 86.
  • the ball ramp actuator 52 may also abut an outer fin.
  • the rings 90, 92 have an average diameter which corresponds approximately to the mean diameter of the inner disks 70 to 76 or, for example, deviates only by a maximum of 5 percent or by a maximum of 10 percent from the mean diameter of the inner disks 70 to 76.
  • Balls for example, see ball 54, or other rolling elements are arranged between the groove rings 90, 92.
  • the gap 94 is formed only when operating the multi-disc brake 16 by the rotation of the ring 92 relative to the ring 90.
  • both rings 90, 92 are rotated when operating the multi-disc brake 16 or only the ring 90. The rotation takes place in the circumferential direction of the rings 90th or 92.
  • the ring 90 and / or the ring 92 has a pitch of the groove for receiving the balls, see e.g. Ball 54, or the other rolling elements. This pitch increases the spacing of the rings 90, 92 upon rotation of at least one ring 90, 92.
  • the ball ramp actuator 52 may communicate with the oil chamber 88 to lubricate it. Alternatively, separate lubrication may be used for the ball ramp actuator 52.
  • the rotation of the rings 90, 92 to each other can be done by a known device, for example. Using a hydraulic or pneumatic piston.
  • An unillustrated return element facilitates the release of the multi-disc brake 16, for example, suitable spring washers between the fins 70 to 76 or 80 to 86. Alternatively, no separate return elements for the rear part of the multi-disc brake 16 are used.
  • a screw 97 can be used for attaching a stop ring 99, not shown, for the inner plates 70 to 76.
  • a snap ring may be used, i. the screw 97 is not used.
  • a screw 98 can serve for fastening a stop ring (not shown) for the outer disks 80 to 86 on the rotor carrier 14 and a chamber wall 87 on the rotor carrier 14.
  • a snap ring can be used as a stop ring here as a stop for the outer plates 80 to 86.
  • only one can be inside or outside Stop ring can be used.
  • the chamber wall 87 is pulled as far inward as possible in order to reduce the diameter of the outer seal 44 and thereby minimize friction losses.
  • the chamber wall 87 may be shortened, wherein the outer seal 44 may be located farther out, for example, at the same radius as the inner seal 48.
  • a width Bl of the receiving part 21 is, for example, more than twice or more than three times as large as a width B2 of the stator carrier 12.
  • the outer seal 44 is mounted on the projection 46.
  • a U-shaped shaft seal is used as the outer seal 44, which contains the following parts: an annular bearing part, which rests against a side surface of the projection 46 and contains, for example, a metal insert or consists of metal,
  • a ring-shaped free part arranged transversely to the middle part with a sealing lip, for example of a plastic material, possibly supported by a metal ring, in particular a compression spring ring.
  • the bearing part and the free part extend in the same direction away from the central part, which can also be referred to as a base.
  • the base of the outer seal 44 is in the embodiment outside of an opening in which the outer seal 44 is mounted.
  • the sealing lip exerts a radially outwardly directed pressure on the rotating during operation of the electric motor 10 side wall 87.
  • a V-shaped or an L-shaped outer seal 44 it is also possible to use a V-shaped or an L-shaped outer seal 44, reference being made to the introduction for all the types of seal mentioned with regard to the choice of material and the temperature resistance.
  • the inner seal 48 is mounted in the example. Annular recess 50.
  • a U-shaped shaft seal is used as the inner seal 48, which contains the following parts:
  • a ring-shaped bearing part which bears against the bottom of the recess 50 and, for example, contains a metal insert or consists of metal,
  • the bearing part disc-shaped central part which, for example, also contains metal or consists of metal and which bears against a side surface of the recess 50, and
  • a ring-shaped, free part arranged transversely to the middle part with a sealing lip, for example of a plastic material.
  • the bearing part and the free part extend in the same direction away from the central part, which can also be referred to as a base.
  • the base of the inner seal 48 lies against the side wall of the recess 50 which is closer to the air gap 64.
  • the sealing lip thus exerts a radially outwardly directed pressure on the rotor carrier 14 rotating during operation of the electric motor 10.
  • a V-shaped or an L-shaped inner seal 48 may be used, reference being made to the introduction with regard to the choice of material and the temperature resistance of all mentioned types of seals.
  • One or both seals 44, 48 may also be mounted on the rotor arm 14, e.g. B. with pressure spring rings in the seals. The position of the base remains unchanged, then the sealing lip of the seal 44 then on the receiving part 21 and the sealing lip of the seal 48 then also bear against the receiving part 21.
  • the Kugelrampenak- tuator 52 and 54 can be arranged centrally in the disk set of the multi-disc brake 16 or another multi-disc brake.
  • a hydraulic Lischer double piston or more hydraulically operated pistons can be used.
  • the inner seal 48 can then be arranged further radially inward than shown in Figure 3, in particular on the same radius as the outer seal 44.
  • the air gap 64 can remain in the same position, as shown in Figure 3, wherein However, there is a radial gap between the inner seal and the air gap 64.
  • another variant can be built without inner seal 48. In this case, the oil of the oil chamber 88 also penetrates into the air gap 64 and into the bearing 34, see FIGS. 1 and 2.
  • the stop ring for the inner plates 70 to 76 is fastened, in particular for the outer outer plate 80,
  • the oil chamber 88 is filled with oil. If the seal 48 is running in a groove, the rotor 14 may be split at that location, ie at the seal. In this way, the multi-disc brake 16 can be maintained even without disassembly of the rim 18 by performing the above steps after the oil drain in reverse order.
  • FIG. 4 shows a wheel hub external rotor motor 100a which is part of a wheel hub drive 102a.
  • a rotor 120a rotates about the rotation axis A.
  • the electric motor 100a includes a stator 140a disposed inside the rotor 120a.
  • the stator 140a includes a cylindrical ring which is closed on one side (here on the right) by an example.
  • Circular side wall which is possibly reinforced by radial ribs, so that forms a stator interior in the interior of the ring.
  • the side wall is firmly connected to the side facing away from the stator interior side with a fixation 160a, which is for example.
  • the sidewall of the stator 140a is on the right side.
  • a rotor shaft is not available, but can be provided.
  • the rotor 120a also includes a cylindrical ring which is rotatably mounted about the rotation axis A.
  • the cylindrical ring of the stator 140a and the cylindrical ring of the rotor 120a are coaxially supported with each other, with the ring of the rotor 120a being disposed outside the ring of the stator 14a.
  • permanent magnets M2 are disposed, which are driven by a rotating magnetic field generated by the coils of the stator 140a.
  • One side of the ring of the rotor 120a is closed by a circular disk.
  • a rotor plate 150a which, for example, is designed as a disk ring or circular ring and covers an engine interior of the engine 100a.
  • the ring of the stator 140a has a smaller height in the axial direction than the ring of the rotor 120a, so that it can be arranged in the interior of the motor 100a.
  • the rotor 120a is mounted on the stator 140a by means of a bearing 180a, for example by means of a deep groove ball bearing, which contains, for example, cones which are tensioned relative to one another.
  • the rotor 120a can rotate around the rotation axis A and also around the stator 140a.
  • the rotor 120a and the stator 140a are shown shortened in the radial direction R in FIG.
  • the motor 100a is completely within a rim 200a.
  • the rim 200a is, for example, a 15, 16, 17, 18 or a 19 inch rim. Alternatively, the rim 200a may have a different nominal dimension.
  • the rim 200a has on its left in Figure 4 page a rim support 210a, which is formed, for example. As a circular disc. Alternatively or additionally, the rim carrier 210a may include ribs.
  • a tire 220a which contains, for example, a rubber compound and, for example, steel inserts.
  • a screw 240a and other screw not shown are used to attach the rotor plate
  • a seal 260a may be provided between the rotor plate 150a and the rotor 120a along the circumferential direction, e.g. a static sealing o-ring or a static sealing gasket.
  • a screw 320a is used to attach the rim 200a or more precisely the rim support 210a on the rotor 120a.
  • the rotor 120a has an outwardly facing side wall to which the screw joint 320a is attached. Further screw connections, not shown, are used to fasten the rim 200a to the rotor sidewall. Possibly.
  • a rotor shaft can again be formed on the rotor 120a, see FIGS. 1 to 3.
  • another manner of fastening the tire 220a to the motor 100a may be selected, eg directly on the rotor 120a, ie without using an additional rim or using an "outer rim", ie, for example, without rim carrier 210a.
  • a multi-disc brake 360a is disposed on the rotor 360a and on the stator 140a. More specifically, internal lathes 70a are disposed on the stator 140a with internal teeth, and external lathes on the rotor are arranged on linear guides on the rotor. In the exemplary embodiment, there are two pairs of lamellae and an additional outer lamella 80a. Again, the inner blades 70a coated on both sides with a coating, see, for example, pad 370a on the left side of the right inner plate 70a. However, a different number of pairs of blades 70a, 80a may be used.
  • An actuator 340a (actuator) of the multi-disc brake 360a is disposed on the stator 140a. Seals of the multi-disc brake 360a are not shown in FIG. However, the same or similar sealing concepts as explained above with reference to FIGS. 1 to 3 can be used.
  • the multi-disc brake 360a can also be arranged closer to the rotor side wall 120a, which also applies to the figures 1 to 3, i. between magnets, e.g. M2, or stator windings and the rotor side wall 120a.
  • L-shaped seal member (s) may be used for sealing the multi-disc brake 360a or the mentioned modifications. Combinations of these types of seals are possible in all embodiments.
  • a stator with a cone-shaped side wall can also be used with the motor 100a.
  • the assembly of the lamellar Brake 360a takes place, for example, like the assembly of the multi-disc brake 16.
  • FIG. 5 shows a configuration of an electric motor 400 with, for example, twelve windings W1 to W12. Alternatively, a different number of turns can be used.
  • the electric motor 400 is an external rotor motor and includes a stator 402 and a rotor 404. On the stator 402, the windings W1 to W12 are arranged around laminations. A plurality of magnets are arranged on the rotor, a magnet MIO being shown in FIG. Alternatively, electrically conductive rods or windings may be used on the rotor 404 into which currents are inductively induced to generate the magnetic fields.
  • the electric motor 400 also includes a perimeter multi-disc brake, which, however, is not shown in FIG. 4 for reasons of clarity.
  • the electric motor 400 may be constructed like the electric motors 10 and 100a shown in FIGS.
  • the switching bridges associated with the windings W7 to W12 are, like the switching bridges assigned to the windings W1 to W6, driven in the opposite direction of winding of the windings W7 to W12 in comparison to the winding sense of the windings W1 to W6. With the same sense of winding / wiring, the windings W7 to W12 associated with switching bridges inversely to the windings Wl to W6 associated switching bridges are driven, inversely meaning that, for example, the drive signals for the upper bridge transistor / - switch and the drive signals for the lower Bridge tripping transistor / switch are reversed.
  • the electric motor 400 corresponds, for example, to the electric motor 10, see FIGS. 1 to 3, or the wheel hub motor 100 a. In the configuration shown in FIG. 5, six phases can be used to drive twelve half-bridges. AI ternatively, only six half-bridges can be used, as explained in more detail below.
  • the windings W1 to W12 can be connected together at a neutral point.
  • the following circuit is present:
  • the winding Wl is connected to the center node of a first half-bridge, wherein the central node is connected to the working distances of both switching elements of the half-bridge, which also applies to the other half-bridges.
  • the winding W2 is connected to the middle node of a second half-bridge
  • the winding W3 is connected to the middle node of a third half-bridge
  • the winding W4 is connected to the middle node of a fourth half-bridge
  • the winding W5 is connected to the middle node of a fifth half-bridge
  • the winding W6 is connected to the center node of a sixth half-bridge.
  • the lower switching element of the six half-bridges is in each case connected to a common negative line.
  • the switching element of the six half-bridges is in each case connected to a common positive line.
  • Each of the six half bridges is controlled by a drive signal line pair, the one drive line being connected to a control terminal of the upper switching element, e.g. Gate, and the other drive line respectively leads to a control terminal of the lower switching element of the respective half-bridge.
  • the upper switching element e.g. Gate
  • the six phases are arranged zueinan with increasing phase shift between adjacent phases, ie, for example 0 angle degree, 60, 120, 180, 240, and 300 degrees of angle. Due to the use of six phases to drive twelve windings Wl to W12 results in a torque characteristic as a function of speed. The efficiency is also dependent on the speed.
  • the half bridges belonging to the windings W6 to W12 are driven like the half bridges of the windings W1 to W6 based on the six phases. However, it can also be worked with only six half-bridges larger power when the first half-bridge, for example, the current through the windings Wl and W7, the second half-bridge the current through the windings W2 and W8, etc. controls.
  • internal rotors can also be equipped with wet-running multi-disc brakes.
  • sealing is often easier due to the smaller radius at which the air gap is located, compared to an external rotor machine of the same rated power.

Abstract

The invention relates, inter alia, to an electrical machine (10, 100a, 400), in particular an electrical motor (10, 100a, 400), in particular for a wheel hub drive, containing: an annular stator carrier (12), an annular rotor carrier (14), which has an inside diameter (D1) which is greater than an outside diameter (D2) of the stator carrier (12) and which is arranged concentrically or coaxially to the stator carrier (12) on a rotation axis (A), and a multi-plate brake (16) arranged on the stator carrier (12) and on the rotor carrier (14), wherein a first number of brake plates (70 to 76) of the multi-plate brake (16) is arranged on a receptacle part (21) of the stator carrier (12), and wherein the receptacle part (21) is integrally designed with the stator carrier (12).

Description

Beschreibung description
Elektromaschine , insbesondere Elektromotor, und Verfahren zum Bremsen einer Elektromaschine Electric machine, in particular electric motor, and method for braking an electric machine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektromaschine, insbesondere auf einen Elektromotor, der insbesondere als Radnabenantrieb geeignet ist, bspw. für ein Elektrofahrzeug oder für ein Hybridfahrzeug mit einem elektrischen Antrieb und ei- nem herkömmlichen Verbrennungsantrieb. Aber auch andere Anwendungen der Elektromaschine sind möglich, wie unten noch näher erläutert wird. The invention relates to an electric machine, in particular to an electric motor, which is suitable in particular as a wheel hub drive, for example. For an electric vehicle or for a hybrid vehicle with an electric drive and a conventional combustion drive. But other applications of the electric machine are possible, as will be explained in more detail below.
Die Erfindung betrifft eine Elektromaschine, insbesondere ei- nen Elektromotor, insbesondere für einen Radnabenantrieb, enthaltend : The invention relates to an electric machine, in particular an electric motor, in particular for a wheel hub drive, comprising:
- einen ringförmigen Statorträger,  an annular stator carrier,
- einem ringförmigen Rotorträger, der einen Innendurchmesser hat, der größer als ein Außendurchmesser des Statorträgers ist und der an einer Drehachse konzentrisch bzw. koaxial mit dem Statorträger angeordnet ist, und  a ring-shaped rotor carrier having an inner diameter which is larger than an outer diameter of the stator carrier and which is arranged on an axis of rotation concentrically or coaxially with the stator carrier, and
- eine am Statorträger und am Rotorträger angeordnete Lamellenbremse,  a lamellar brake arranged on the stator carrier and on the rotor carrier,
wobei eine erste Anzahl von Bremslamellen der Lamellenbremse an einem Aufnahmeteil des Statorträgers angeordnet ist, und wobei der Aufnahmeteil einstückig mit dem Statorträger ausgebildet ist. wherein a first number of brake disks of the multi-disk brake is arranged on a receiving part of the stator carrier, and wherein the receiving part is formed integrally with the stator carrier.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Bremsen ei- ner Elektromaschine bzw. eines Elektromotors, insbesondere des oben erwähnten Elektromotors, enthaltend: The invention also relates to a method for braking an electric machine or an electric motor, in particular the above-mentioned electric motor, comprising:
- Anordnen einer Lamellenbremse an einem Statorträger und einem Rotorträger einer Elektromaschine,  Arranging a multi-disc brake on a stator carrier and a rotor carrier of an electric machine,
- Anordnen eines Betätigungselementes der Lamellenbremse an mindestens einer Lamelle der Lamellenbremse,  Arranging an actuating element of the multi-disc brake on at least one lamella of the multi-disc brake,
- Abdichten der Lamellenbremse mit mindestens einer Dichtung oder genau mit einer Dichtung, - Befüllen der Lamellenbremse mit einer Flüssigkeit, insbesondere dauerhaft, und Sealing the multi-disc brake with at least one gasket or exactly with a gasket, - Fill the multi-disc brake with a liquid, in particular permanently, and
- Betätigen der Lamellenbremse zum Bremsen der Elektromaschi- ne, insbesondere mehrmalig.  - Actuation of the multi-disc brake for braking the electric machine, in particular several times.
Es ist Aufgabe von Weiterbildungen der Erfindung einen kompakten Verbund von Elektromaschine und Bremse anzugeben, der insbesondere gut gegen das Eindringen von Schmutz, Staub, Wasser etc. abgedichtet ist. Außerdem soll ein zugehöriges Verfahren zum Bremsen und ggf. auch zum Abdichten einer It is an object of further developments of the invention to provide a compact composite of electric machine and brake, which is particularly well sealed against the ingress of dirt, dust, water, etc. In addition, an associated method for braking and possibly also for sealing a
Elektromaschine angegeben werden. Electric machine can be specified.
Diese Aufgabe wird für eine Elektromaschine bzw. für einen Elektromotor durch die Elektromaschine bzw. den Elektromotor nach Anspruch 1 und für ein Verfahren durch das im nebengeordneten Anspruch angegebene Verfahren gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved for an electric machine or for an electric motor by the electric machine or the electric motor according to claim 1 and for a method by the method specified in the independent claim. Further developments are specified in the subclaims.
Die Elektromaschine, insbesondere der Elektromotor, insbeson- dere der Elektromotor für einen Radnabenantrieb, kann enthalten : The electric machine, in particular the electric motor, in particular the electric motor for a wheel hub drive, may contain:
- einen ringförmigen Statorträger,  an annular stator carrier,
- einen ringförmigen Rotorträger, der einen Innendurchmesser hat, der größer als ein Außendurchmesser des Statorträgers ist und der an einer Drehachse konzentrisch bzw. koaxial mit dem Statorträger angeordnet ist, und  an annular rotor carrier having an inner diameter which is larger than an outer diameter of the stator carrier and which is arranged on an axis of rotation concentrically or coaxially with the stator carrier, and
- eine am Statorträger und am Rotorträger angeordnete Lamellenbremse,  a lamellar brake arranged on the stator carrier and on the rotor carrier,
wobei eine erste Anzahl von Bremslamellen der Lamellenbremse an einem Aufnahmeteil des Statorträgers angeordnet ist, und wobei vorzugsweise der Aufnahmeteil einstückig mit dem Statorträger ausgebildet ist. wherein a first number of brake disks of the multi-disc brake is arranged on a receiving part of the stator carrier, and wherein preferably the receiving part is formed integrally with the stator carrier.
Der Elektromotor kann ein Traktionsmotor eines Fahrzeugs sein. Der Elektromotor kann aber auch in einer Motorbetriebsart und in einer Generatorbetriebsart verwendet werden. Andere Anwendungen sind weiter unten angegeben. An Stelle des Elektromotors kann auch ein Generator genutzt werden mit den gleichen Merkmalen, bspw. ein Generator (z.B. direct drive) für Windräder, insbesondere für Windräder mit einer Masthöhe größer als 50 Meter oder größer als 100 Meter. Eine zweite Anzahl von Bremslamellen der Lamellenbremse kann an dem Rotorträger angeordnet sein. Es können bspw. 3 bis 10 Lamellenpaare verwendet werden. Die Lammellen können in radialer Richtung eine Ausdehnung im Bereich von 2 Zentimetern bis zu 10 Zentimetern haben. The electric motor may be a traction engine of a vehicle. However, the electric motor can also be used in a motor mode and in a generator mode. Other applications are given below. In place of the electric motor and a generator can be used with the same features, eg. A generator (eg direct drive) for wind turbines, especially for wind turbines with a mast height greater than 50 meters or greater than 100 meters. A second number of brake disks of the multiple disk brake can be arranged on the rotor carrier. For example, 3 to 10 pairs of lamellae can be used. The lamellae may have an extent in the radial direction in the range of 2 centimeters to 10 centimeters.
Am Rotorträger können z.B. Dauermagnete angeordnet sein. Alternativ kann auf andere Art ein magnetisches Feld am Rotor erzeugt werden. Am Statorträger können Wicklungen um weichmagnetische Bleche herum angeordnet werden, z.B. Dynamoblech. Das Eisen hat bspw. eine nicht lineare Magnetisierungskennlinie mit Sättigungscharakteristik. Die Erzeugung hoher Flussdichten ist mit Hilfe des weichmagnetischen Eisens mit vergleichsweise mode- raten Strömen auf einfache Art möglich. Die Bleche können voneinander isoliert sein, um elektrische Wirbelströme und damit verbundene Verluste zu verhindern. On the rotor carrier can e.g. Be arranged permanent magnets. Alternatively, a magnetic field can be generated on the rotor in another way. Windings may be placed around soft magnetic laminations on the stator support, e.g. Dynamo sheet. The iron has, for example, a non-linear magnetization characteristic with saturation characteristic. The generation of high flux densities is possible in a simple way with the aid of soft magnetic iron with comparatively moderate currents. The sheets may be insulated from each other to prevent electrical eddy currents and associated losses.
Zwischen dem Statorträger und dem Rotorträger kann ein Luft- spalt liegen, in welchem durch das im Luftspalt vorhandene hohe magnetische Feld der stromdurchflossenen Leiter des Stators eine hohe Magnetisierung herrscht. Ein Luftspaltdrehmoment am Rotor wird erzeugt, weil dieses magnetische Feld auf die Dauermagnete des Rotors wirkt. Alternativ können aber auch andere Motortypen realisiert werden, bspw. Asynchronmotor, bei dem das Rotormagnetfeld durch Induktion in Stäben oder Wicklungen des Rotors erzeugt wird, Gleichspannungsmaschine, bspw. mit Schleifringen und/oder sogenannten Bürsten, Reluktanzmotor, Permanentmagnetmaschine mit hohem An air gap may lie between the stator carrier and the rotor carrier, in which the high current through which the current-carrying conductor of the stator has a high magnetization prevails due to the high magnetic field present in the air gap. An air gap torque on the rotor is generated because this magnetic field acts on the permanent magnets of the rotor. Alternatively, however, other types of motors can be realized, for example. Asynchronous motor in which the rotor magnetic field is generated by induction in rods or windings of the rotor, DC machine, for example. With slip rings and / or so-called brushes, reluctance motor, permanent magnet machine with high
Reluktanzanteil, usw. Reluctance component, etc.
Die ringförmige Bauform des Rotorträgers bzw. Rotors und des Statorträgers bzw. Stators ermöglicht ein kleines Gewicht, so dass bei einem Fahrzeug die ungefederte Masse möglichst klein ist, was zu guten Fahreigenschaften führt. The annular design of the rotor carrier or rotor and the stator carrier or stator allows a small weight, so that in a vehicle, the unsprung mass is as small as possible, resulting in good handling characteristics.
Der Aufnahmeteil kann parallel zu der Drehachse neben dem Statorträger angeordnet sein. Somit können sowohl der The receiving part may be arranged parallel to the axis of rotation adjacent to the stator. Thus, both the
Statorträger als auch die Lamellenbremse in radialer Richtung möglichst weit außen liegen, um ein möglichst großes Antriebsmoment bzw. Bremsmoment zu erzeugen. Der Aufnahmeteil kann in radialer Richtung eine größere Ausdehnung haben als der Statorträger bzw. ein Hauptteil des Statorträgers, insbesondere eine Ausdehnung, die mindestens doppelt so groß oder die mindestens dreimal so groß ist wie die Ausdehnung des Statorträgers in radialer Richtung. Somit können Bremskräfte besser vom Stator aufgenommen werden.  Stator carrier and the multi-disc brake in the radial direction as far outside as possible to generate the largest possible drive torque or braking torque. The receiving part can have a greater extent in the radial direction than the stator carrier or a main part of the stator carrier, in particular an extension which is at least twice as large or which is at least three times as large as the extent of the stator carrier in the radial direction. Thus, braking forces can be better absorbed by the stator.
Zwischen dem Aufnahmeteil und einem Innenring des Elektromotors kann mindestens ein Stützelement angeordnet sein, insbesondere eine Seitenwand oder mehrere Stützstreben. Das min- destens eine Stützelement kann schräg zur Drehachse angeordnet sein. Der kleinere Winkel zwischen Stützelement (z.B. Innenseite oder Außenseite und Drehachse) liegt bspw. im Bereich von 45 Winkelgrad bis 80 Winkelgrad. Es entsteht dadurch ein Hohlraum, der zur Aufnahme von Querlenkern bzw. Radträgern geeignet ist. At least one support element may be arranged between the receiving part and an inner ring of the electric motor, in particular one side wall or a plurality of support struts. The at least one support element can be arranged obliquely to the axis of rotation. The smaller angle between support element (e.g., inside or outside and axis of rotation) is, for example, in the range of 45 degrees to 80 degrees. This creates a cavity that is suitable for receiving wishbones or wheel carriers.
Der Innenring kann ebenfalls konzentrisch zur Drehachse angeordnet sein. Statorträger, Stützelement und Innenring können einstückig ausgebildet sein, bspw. als Gussteil. The inner ring may also be arranged concentrically to the axis of rotation. Statorträger, support member and inner ring may be integrally formed, for example. As a casting.
Das mindestens eine Stützelement kann ein erstes Stützelement sein. Es kann mindestens ein zweites Stützelement vorgesehen sein, insbesondere eine zweite Stützwand oder mehrere zweite Stützstreben, das bzw. die zwischen dem Statorträger und dem Innenring angeordnet sein können. The at least one support element may be a first support element. At least one second support element may be provided, in particular a second support wall or a plurality of second support struts, which may be arranged between the stator carrier and the inner ring.
Ein erster Abstand in axialer Richtung zwischen dem mindestens einem ersten Stützelement und dem mindestens einem zwei- ten Stützelement kann an einem ersten Radius mindestens doppelt so groß sein wie ein zweiter Abstand zwischen diesen Teilen an einem zweiten Radius, der weiter innen liegt als der erste Radius. A first distance in the axial direction between the at least one first support element and the at least one second support element The support element may be at least twice as large at a first radius as a second distance between these parts at a second radius lying further inwardly than the first radius.
Das zweite Stützelement kann ebenfalls der Aufnahme von Kräften und dem Stützen des Statorträgers dienen. Beide Stützelemente, der Innenring und der Statorträger können ein Gehäuse bilden, insbesondere ein geschlossenes Gehäuse und/oder eine einstückig ausgebildetes Gehäuse. In dem Gehäuse kann die Steuerelektronik, insbesondere die Leistungselektronik des Motors bzw. der Maschine angeordnet werden. Die Steuerelektronik kann bspw. über eine oder mehrere abnehmbare Öffnungen zugänglich sein bzw. ausgetauscht werden. Bspw. kann die für die Elektromaschine vorgesehen Flüssigkeitskühlung auch für die Steuerelektronik verwendet werden. The second support member may also serve to receive forces and the supports of the stator. Both support elements, the inner ring and the stator can form a housing, in particular a closed housing and / or an integrally formed housing. In the housing, the control electronics, in particular the power electronics of the engine or the machine can be arranged. The control electronics can, for example, be accessible or exchanged via one or more removable openings. For example. For example, the liquid cooling provided for the electric machine can also be used for the control electronics.
Im Innern des Innenrings kann mindestens ein Lager zur drehbaren Lagerung des Rotorträgers am Statorträger angeordnet sein. So kann bspw. ein schräg verspanntes Doppelkegellager verwendet werden oder andere Doppellager. Alternativ kann aber auch ein einfaches Rillenlager verwendet werden, dessen Wälzkörper bspw. Kugeln, Walzen oder Kegel sind. Die Lamellenbremse kann eine Nassbremse sein, wobei die Lammellenbremse vorzugsweise in einem ölgefüllten Bauraum angeordnet sein kann. Der Bauraum kann zu einer Außenseite des Elektromotors hin durch ein Dichtelement abgeschlossen sein, insbesondere durch einen Wellendichtring . Aufgrund des Dicht- elementes kann der Eintrag von Feinstaub durch die Bremse in die Umwelt verhindert werden. Weiterhin kann erreicht werden, dass keine Korrosion der Bremse auftritt, insbesondere auch dann, wenn die Lamellenbremse nur selten benutzt wird, bspw. weil hauptsächlich über Rekuperation, d.h. den generator- ischen Betrieb des Elektromotors, gebremst wird. In the interior of the inner ring can be arranged at least one bearing for rotatably supporting the rotor carrier on the stator. For example, a skewed double cone bearing can be used or other double bearings. Alternatively, however, it is also possible to use a simple groove bearing whose rolling bodies are, for example, balls, rollers or cones. The multi-disc brake may be a wet brake, wherein the Lammellenbremse may preferably be arranged in an oil-filled space. The space can be completed by an outer side of the electric motor through a sealing element, in particular by a shaft seal. Due to the sealing element, the entry of fine dust by the brake into the environment can be prevented. Furthermore, it can be achieved that no corrosion of the brake occurs, in particular even if the multi-disc brake is rarely used, for example. Because mainly on recuperation, i. the generator's operation of the electric motor is braked.
Bei einer Ausgestaltung kann das Öl eine Temperaturbeständigkeit bis bspw. 300 Grad Celsius oder 250 Grad Celsius oder bis 200 Grad Celsius haben. Diese Temperatur kann auf die Temperaturbeständigkeit von ggf. am Stator vorhandenen Magneten abgestimmt sein. Das Öl soll möglichst geringe Reibwerte generieren. So können dünnflüssige Öle verwendet werden, die zu geringen Schleppmomenten führen und die ein leichtes Abreißen des Ölfilms ermöglichen. Additive können dem Öl hinzugefügt werden, um die genannten Eigenschaften zu fördern. In one embodiment, the oil can be a temperature resistance up to, for example, 300 degrees Celsius or 250 degrees Celsius or to have 200 degrees Celsius. This temperature can be matched to the temperature resistance of possibly present on the stator magnets. The oil should generate the lowest possible coefficients of friction. So thin oils can be used, which lead to low Schleppmomenten and allow easy tearing off of the oil film. Additives can be added to the oil to promote these properties.
Die gekapselte Lamellenbremse kann als sogenannte Lebensdau- erbremse ausgeführt werden, insbesondere wenn sie bspw. nur gelegentlich zu der Generatorbremse der Elektromaschine verwendet wird. D.h. im Normalfall fällt über die gesamt Lebensdauer des Fahrzeugs bzw. einer anderen Maschine keine Wartung an, ggf. nur ein oder mehrere Ölwechsel. Die Lebensdauer kann bspw. mindestens 10 Jahre betragen. The encapsulated multi-disc brake can be designed as a so-called life-time brake, in particular if it is used, for example, only occasionally to the generator brake of the electric machine. That Normally, no maintenance is incurred over the entire service life of the vehicle or another machine, possibly only one or more oil changes. The service life can be, for example, at least 10 years.
Bei einer Ausgestaltung kann ein Belag verwendet werden, der bspw. ebenfalls auf die für das Öl genannten Temperaturen und/oder auf das Öl abgestimmt ist. Der Belag kann einseitig oder beidseitig an den Innenlamellen und/oder den Außenlamellen befestigt werden. Die Lamellen können aus Stahl sein. Der Belag kann auf Kunststoffbasis aufgebaut sein, bspw. mit Zusatzpartikeln, die die Reibung erhöhen. Die Innenlamellen können bspw. dünner als die Außenlamellen ausgeführt sei, wo- bei bspw. nur die Innenlamellen einseitig oder beidseitig mit Bremsbelägen belegt sein können. In one embodiment, a coating may be used which, for example, is also tuned to the temperatures mentioned for the oil and / or to the oil. The covering can be fixed on one side or on both sides to the inner plates and / or the outer plates. The slats can be made of steel. The coating may be based on plastic, for example. With additional particles that increase the friction. The inner disks may, for example, be made thinner than the outer disks, wherein, for example, only the inner disks may be coated on one or both sides with brake linings.
Der ölgefüllte Bauraum kann zu einem zwischen dem The oil-filled space can be a between the
Statorträger und dem Rotorträger liegenden Luftspalt hin mit einer weiteren Dichtung abgedichtet sein, wobei in dem Luftspalt das Drehmoment des Rotors erzeugt wird. Die weitere Dichtung hat vorzugsweise einen größeren Durchmesser als das Dichtelement, das zur Außenseite hin abdichtet. Alternativ können beide Dichtungen den gleichen Durchmesser haben, ins- besondere einen Durchmesser, der um mindestens 10 Prozent oder um mindestens 20 Prozent kleiner ist als der Außendurchmesser des Statorträgers, insbesondere am Luftspalt des Statorträger and the rotor arm lying air gap be sealed off with another seal, wherein in the air gap, the torque of the rotor is generated. The further seal preferably has a larger diameter than the sealing element, which seals to the outside. Alternatively, both seals may have the same diameter, in particular a diameter that is at least 10 percent or at least 20 percent smaller than the outside diameter of the stator carrier, in particular at the air gap of the stator
Elektromotors . Bei einer Ausgestaltung kann jedoch auch ohne zweites Dichtelement gebaut werden. In diesem Fall befindet sich Öl in dem Luftspalt und gelangt ggf. sogar bis in das Lager des Rotors bzw. Rotorträgers. Electric motor. In one embodiment, however, can be built without a second sealing element. In this case, there is oil in the air gap and possibly reaches even into the bearing of the rotor or rotor carrier.
Bei einer anderen Ausgestaltung hat die weitere Dichtung einen größeren Durchmesser als die erste Dichtung. Dadurch können zumindest bei einer der Dichtungen die bei Drehung auf- tretenden Reibungskräfte verringert werden. In another embodiment, the further seal has a larger diameter than the first seal. As a result, at least one of the seals can reduce the frictional forces that occur during rotation.
Für die Ausbildung der Dichtungen wird auf den weiter unten genannten Katalog der Firma Freudenberg Simrit verwiesen. Ein Fahrzeugrad kann direkt von dem Elektromotor angetrieben werden, insbesondere ohne Verwendung eines Getriebes. Das Fahrzeugrad bzw. ein Reifen des Fahrzeugrades grenzt an eine Fahrbahn und dient dem Vortrieb des Fahrzeugs. Durch die Verwendung des angegebenen Radnabenmotors kann ein einfacher Aufbau des Fahrzeuges erreicht werden. Die elektronische An- steuerung des Radnabenmotors kann über Umrichter bzw. Wechselrichter erfolgen. For the design of the seals, reference is made to the Freudenberg Simrit catalog below. A vehicle wheel can be driven directly by the electric motor, in particular without the use of a transmission. The vehicle wheel or a tire of the vehicle wheel is adjacent to a roadway and serves to propel the vehicle. By using the specified wheel hub motor, a simple construction of the vehicle can be achieved. The electronic control of the wheel hub motor can take place via inverter or inverter.
Alternativ kann jedoch bei einer Ausgestaltung ein Getriebe zwischen dem Elektromotor und dem Rad bzw. Reifen vorgesehen sein. Das Getriebe kann in Kraftflussrichtung beim Fahren gesehen hinter der Lamellenbremse angeordnet sein. Somit kann das Getriebe das Bremsmoment erhöhen. Ein Betätigungselement der Lammellenbremse kann einen Kugel- rampenaktuator oder mindestens einen hydraulischen Kolben enthalten. Der Kugelrampenaktuator bzw. der Kolben kann direkt auf die Lamellen wirken. Das Betätigungselement kann am Statorträger angeordnet sein. Alternatively, however, be provided in one embodiment, a transmission between the electric motor and the wheel or tire. The transmission can be arranged in the power flow direction when driving behind the multi-disc brake. Thus, the transmission can increase the braking torque. An actuator of the disc brake may include a ball ramp actuator or at least one hydraulic piston. The Kugelrampenaktuator or the piston can act directly on the slats. The actuating element can be arranged on the stator.
Ein Kugelrampenaktuator kann einen geringen Bauraum in axialer Richtung einnehmen. Der Kugelrampenaktuator kann zwei Ringe enthalten. An zumindest einem der beiden Ringe kann ei- ne Steigung angeordnet sein. Zwischen den Ringen sind bspw. Kugeln oder andere Wälzkörper in entsprechenden Rillen gelagert. Die beiden Ringe werden zur Betätigung der Bremse zueinander verdreht, wodurch ein Spalt zwischen den Ringen ent- steht bzw. ein bereits vorhandener Spalt vergrößert wird, was zum Zusammendrücken der Lamellen führt. Bspw. wird nur ein Ring beim Betätigen bewegt. A Kugelrampenaktuator can take up a small space in the axial direction. The ball ramp actuator may include two rings. At least one of the two rings may have a ne slope be arranged. For example, balls or other rolling elements are mounted in corresponding grooves between the rings. The two rings are rotated to one another for actuation of the brake, whereby a gap between the rings is created or an existing gap is increased, resulting in the compression of the slats. For example. Only one ring is moved when pressed.
Der Kugelrampenaktuator selbst kann wiederum mit einem hyd- raulischen Kolben oder auf andere Art und Weise betätigt werden, d.h. zueinander Verdrehen der Ringe. The ball ramp actuator itself may in turn be actuated by a hydraulic piston or in some other way, i. twisting each other the rings.
Der Elektromotor kann mit einer Felge verbunden sein, die ihrerseits mit dem Rotorträger verbunden ist und die eine Sei- tenwand oder Seitenstreben enthält, die zu einer Felgenscheibe führen. Die Felge dient zur Aufnahme eines Reifens, insbesondere eines luftgefüllten Reifens. Alternativ kann der Reifen oder eine "Außenfelge" auch direkt an der Peripherie bzw. dem Umfang des Rotorträgers montiert werden. The electric motor can be connected to a rim, which in turn is connected to the rotor carrier and which contains a side wall or side struts which lead to a rim disk. The rim serves to receive a tire, in particular an air-filled tire. Alternatively, the tire or an "outside rim" can also be mounted directly on the periphery or circumference of the rotor carrier.
Die Nennleistung der Elektromaschine , insbesondere des Elektromotors, kann kleiner als 150 Kilowatt sein. Alternativ kann die Nennleistung der Elektromaschine, insbesondere des Elektromotors, auch größer als 150 Kilowatt sein. Die Nennleistung ist die für die Auslegung des Elektromotors bzw. der Elektromaschine maßgebliche Kenngröße und wird meist auf einem Typenschild der Elektromaschine angegeben. The rated power of the electric machine, in particular of the electric motor, may be less than 150 kilowatts. Alternatively, the rated power of the electric machine, in particular of the electric motor, also be greater than 150 kilowatts. The rated power is the relevant parameter for the design of the electric motor or the electric machine and is usually indicated on a nameplate of the electric machine.
Nennleistungen unter 150 Kilowatt können bspw. für Personen- beförderungsfahrzeuge verwendet werden, die für weniger als 7 oder 6 Personen zugelassen sind. Nennleistungen größer als 150 Kilowatt oder größer als 200 Kilowatt können für Fahrzeuge im Schwerlastbereich eingesetzt werden, bspw. Bergbau, Landwirtschaft usw., insbesondere für Bergwerkslaster, Trak- toren, Zugmaschinen. Rated powers of less than 150 kilowatts can be used, for example, for passenger vehicles that are approved for less than 7 or 6 persons. Nominal outputs greater than 150 kilowatts or greater than 200 kilowatts can be used for heavy-duty vehicles, such as mining, agriculture, etc., especially for mining trucks, tractors, tractors.
Beide genannten Bereiche der Nennleistung können aber auch für die Seilwinden von Kränen oder Aufzügen relevant sein. Auch für die Generatoren von Windrädern sind beide genannten Bereich relevant . However, both mentioned ranges of rated power can also be relevant for the winches of cranes or elevators. The two areas mentioned are also relevant for the generators of wind turbines.
Der Elektromotor kann für den Radnabenantrieb eines Personen- beförderungsfahrzeuges verwendet werden, insbesondere für ein Fahrzeug, das für weniger als 7 oder für weniger als 6 Personen zugelassen ist. Die durch die sehr gute Abdichtung und den kleinen Bauraum erzielten Vorteile können für den Einsatz des Elektromotors in diesem Bereich sprechen. The electric motor can be used for the wheel hub drive of a passenger transport vehicle, in particular for a vehicle that is approved for less than 7 or for less than 6 people. The advantages achieved by the very good sealing and the small installation space can speak in favor of using the electric motor in this area.
Der Statorträger kann einen Innendurchmesser im Bereich von 30 bis 50 Zentimeter haben. Der Außendurchmesser des The stator can have an inside diameter in the range of 30 to 50 centimeters. The outside diameter of the
Statorträgers kann vorzugsweise höchstens um 2 Zentimeter, höchstens um drei Zentimeter oder höchstens um 6 Zentimeter größer als der Innendurchmesser des Statorträgers sein. Durch diese Abmessungen kann sich ein geringes Gewicht des Elektromotors ergeben, was wiederum durch geringe ungefederte Massen zu guten Fahreigenschaften eines Fahrzeuges führt . Abhängig von Durchmesser wird auch die Auslegung der Elektro- maschine und der Lamellenbremse durchgeführt. Statorträgers may preferably be at most by 2 centimeters, at most by three centimeters or at most by 6 centimeters larger than the inner diameter of the stator. These dimensions may result in a low weight of the electric motor, which in turn leads by low unsprung masses to good driving characteristics of a vehicle. Depending on the diameter, the design of the electric motor and the multi-disc brake is also carried out.
Ein Verfahren zum Bremsen einer Elektromaschine , insbesondere eines Elektromotors, insbesondere eines Elektromotors nach einer der vorhergehenden Erläuterungen, kann enthalten: A method for braking an electric machine, in particular an electric motor, in particular an electric motor according to one of the preceding explanations, may include:
- Anordnen einer Lamellenbremse an einem Statorträger und an einem Rotorträger einer Elektromaschine,  Arranging a multi-disc brake on a stator carrier and on a rotor carrier of an electric machine,
- Anordnen eines Betätigungselementes der Lamellenbremse an den Lamellen der Lamellenbremse,  Arranging an actuating element of the multi-disc brake on the lamellae of the multi-disc brake,
- Abdichten der Lamellenbremse mit mindestens einer Dichtung oder genau mit einer Dichtung, Sealing the multi-disc brake with at least one gasket or exactly with a gasket,
- Befüllen der Lamellenbremse mit einer Flüssigkeit, insbesondere dauerhaft, und  - Fill the multi-disc brake with a liquid, in particular permanently, and
- Betätigen der Lamellenbremse zum Bremsen der Elektromaschi- ne .  - Actuate the multi-disc brake to brake the electric machine.
Bezüglich des Befüllens kann gelten, dass die Bremse ständig bzw. permanent mit Öl gefüllt ist, um bspw. kurze Ansprech- zeiten zu erhalten, bspw. kleiner als 50 oder kleiner als 10 Millisekunden. Ein nur zeitweises Befüllen kann aber bei bestimmten Anwendungen in Frage kommen, bspw. mehrstufige Drehmomentwandler oder Retarder, insbesondere an Lastkraftwagen (LKW) und dergleichen große Fahrzeuge, wo es beim Bremsen nicht auf Millisekunden ankommt. Wenn das Öl nicht in der Lamellenbremse ist, können bspw. sogenannte Schleppverluste verringert werden. Genauer gesagt, wird beim Bremsen die Rotation des Rotors einer Elektromaschine gebremst und damit bspw. auch ein mit der Elektromaschine angetriebenes Fahrzeug. Die Flüssigkeit kann ein Maschinenöl sein, siehe die oben stehenden Erläuterungen. Beim Betätigen der Lamellenbremse kann der Elektromotor gleichzeitig im Generatorbetrieb arbeiten, um die Bremsleistung zu erhöhen. Alternativ ist aber auch eine Betätigung der Lamellenbremse im Motorbetrieb bzw. ohne Generatorbetrieb möglich . With regard to the filling, it can apply that the brake is permanently or permanently filled with oil in order, for example, to have short response times. times, for example, less than 50 or less than 10 milliseconds. However, only temporary charging can be considered in certain applications, for example. Multi-stage torque converter or retarder, especially on trucks (trucks) and the like large vehicles, where it does not matter in milliseconds when braking. If the oil is not in the multi-disc brake, so-called drag losses can be reduced, for example. More specifically, during braking, the rotation of the rotor of an electric machine is braked and thus, for example, also a vehicle driven by the electric machine. The liquid can be a machine oil, see the explanations above. When operating the multi-disc brake, the electric motor can simultaneously operate in generator mode to increase the braking power. Alternatively, however, an operation of the multi-disc brake in engine operation or without generator operation is possible.
Es kann getrennte Kühlkreisläufe für die Lamellenbremse und für die Statorwicklungen geben. Als Kühlung für die There may be separate cooling circuits for the multi-disc brake and for the stator windings. As cooling for the
Statorwicklungen kann eine Wassermantelkühlung verwendet werden . Stator windings can be used a water jacket cooling.
Alternativ kann auch ein gemeinsamer Kühlkreislauf für die Lamellenbremse und für die Statorwicklungen verwendet werden, insbesondere wenn Öl auch im Luftspalt des Elektromotors zugelassen wird. Alternatively, a common cooling circuit for the multi-disc brake and for the stator windings may be used, especially if oil is also allowed in the air gap of the electric motor.
Mit anderen Worten ausgedrückt, wird neben allgemeinen Elekt- romaschinen u.a. ein Radnabenantrieb mit Perimeter- Lamellenbremse angegeben. Radnabenmotoren als Direktantrieb benötigen bauartbedingt eine Dichtung mit größerem Umfang als normale elektrische Antriebe. Speziell die Ausführung desIn other words, in addition to general electric machines u.a. a wheel hub drive with perimeter multi-disc brake specified. Wheel hub motors as a direct drive require a design larger seal than normal electrical drives. Especially the execution of the
Radnabenmotors als Außenläufer hat einen bauartbedingten großen Durchmesser der Dichtung zur Folge. Der Außenläufer hat aber den Vorteil, dass der Durchmesser der Felge bestmöglich ausgenutzt werden kann, um das Drehmoment zu erzeugen. Zudem sind Radnabenmotoren aufgrund der Position im Rad extrem Wasser und ähnlichen Medien ausgesetzt. Sie sollten tauchdicht sein und gleichzeitig große Spritzdrücke aushalten. D.h. die Dichtung muss bei hohen Umlaufgeschwindigkeiten und im Stillstand sehr gut dichten. Das Problem der Dichtung verschärft sich, wenn bspw. Luft gegen Luft gedichtet werden muss und nicht wie bspw. in einem Getriebe Luft gegen Öl. Die Integration des Motors, der Bremse und der Leistungselektronik gestaltet sich auf Grund des begrenzten Bauraumes als schwierig. Hub motor as external rotor has a design-related large diameter of the seal result. The external rotor has the advantage that the diameter of the rim best possible can be exploited to generate the torque. In addition, wheel hub motors are exposed to water and similar media due to their position in the wheel. They should be impermeable and at the same time withstand high injection pressures. This means that the seal must seal very well at high speeds and at standstill. The problem of the seal is aggravated when, for example, air must be sealed against air and not, for example, in a transmission air against oil. The integration of the motor, the brake and the power electronics is difficult due to the limited installation space.
Bisher ist das ein offener Punkt bei solchen Antrieben. Die Firma Protean löst das Problem bspw., indem sie die Flutung Ihres Antriebs zulässt und die Wicklungen und elektrischen Teile vergießt bzw. abdichtet. Allerdings könnte bspw. eingetretenes Wasser einfrieren und das Eis den Motor beschädigen. Den praktischen Nachweis, dass ein Radnabenantrieb für hohe Geschwindigkeiten, z.B. für die Anwendung im PKW (Personenkraftwagen) , dicht ist, gibt es bisher nicht. So far this is an open point in such drives. The company Protean solves the problem, for example, by allowing the flooding of your drive and sheds or seals the windings and electrical parts. However, for example, entering water could freeze and the ice could damage the engine. The practical proof that a wheel hub drive for high speeds, e.g. for the application in the passenger car (passenger car), is dense, there is not yet.
Die Firma Schäffler verbaut in einem ihrer Radnabenantriebe bspw. eine Trommelbremse, die allerdings nicht für den Dauer- betrieb vorgesehen ist, sondern nur als Rückfall -Lösung gedacht ist. Michelin und andere Hersteller treiben das Rad nicht direkt an, sondern übertragen das Drehmoment und die Leistung über ein Getriebe. Vorgeschlagen wird ein Radnabenantrieb mit einem Außenläufer als Direktantrieb. Als Bremse wird eine Lamellenbremse eingesetzt, die als Perimeter-Bremse ausgeführt ist. Perimeter- Bremse bedeutet, die Bremse ist nicht mit der Radnabe verbunden sondern mit der Felge, d.h. hier am außen laufenden Rotor des Antriebs. D.h. die Bremse ist vorzugsweise nicht alsThe Schäffler company, for example, installs a drum brake in one of its wheel hub drives, which, however, is not intended for continuous operation, but is intended only as a fallback solution. Michelin and other manufacturers do not drive the wheel directly, but transmit torque and power through a transmission. It proposes a wheel hub drive with an external rotor as a direct drive. As a brake, a multi-disc brake is used, which is designed as a perimeter brake. Perimeter brake means the brake is not connected to the wheel hub but to the rim, i. here on the outside running rotor of the drive. That the brake is preferably not as
Scheibe sondern als Ring ausgeführt. Eine Lamellenbremse kann in Öl laufen, siehe z.B. Figuren 1 bis 3. Das in Öl laufende und durch dieses gekühlte Lamellenpaket ist bspw. durch zwei Dichtungen abgeschlossen. Das Lamellenpaket wird durch eine Dichtung zum Außenraum gedichtet und kann durch eine zweite innenliegende Dichtung gegen die elektrische Maschine abgedichtet werden. Disc but executed as a ring. A multi-disc brake can run in oil, see eg Figures 1 to 3. The running in oil and cooled by this disk set is, for example, by two Completed seals. The disk pack is sealed by a seal to the outside and can be sealed by a second internal seal against the electric machine.
Aufgrund dieser baulichen Ausführung kann der Durchmesser, auf dem die Dichtung zum Außenraum eingefügt wird, verkleinert werden, weil die Bremse den Motor bzw. die Maschine um- fasst, d.h. an seiner Peripherie angeordnet ist. Das mit Öl gefüllte Reservoir liegt dann über dem zu dichtenden Spalt. Gedichtet wird dabei bspw. mit zwei Dichtungen jeweils Luft gegen Öl. In den Figuren 1 bis 3 weist die außen liegende Dichtung einen reduzierten Durchmesser auf. Alternativ können Dichtungen mit gleichem Durchmesser verwendet werden. Die in- nen liegende Dichtung hat in der skizzierten Ausführungsform einen größeren Durchmesser. Due to this structural design, the diameter on which the seal is inserted to the outside space can be reduced because the brake comprises the engine or the machine, i. is arranged on its periphery. The reservoir filled with oil then lies above the gap to be sealed. For example, air is sealed against oil with two gaskets. In FIGS. 1 to 3, the outer seal has a reduced diameter. Alternatively, seals of the same diameter can be used. The inner seal has a larger diameter in the sketched embodiment.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Durchmesser der innen liegenden Dichtung reduziert werden, indem bei- spielsweise der Aktuator mittig im Lamellenpaket oder zwischen den Lamellen des Lamellenpakets positioniert wird und gleichzeitig beide Lamellenpakethälften bzw. -teile jeweils axial nach außen gegen das umschließende rotierende Teil presst . In an alternative embodiment, the diameter of the inner seal can be reduced by, for example, positioning the actuator centrally in the disk pack or between the disks of the disk pack and at the same time pressing both disk pack halves or parts axially outwards against the enclosing rotating part.
Trotzdem ist die Dichtwirkung bei den vorgeschlagenen Lösungen leichter gegeben, weil hier Luft gegen Öl gedichtet wird und weil die schädlichen Medien zuerst durch das Öl dringen müssen . Nevertheless, the sealing effect is easier in the proposed solutions, because here air is sealed against oil and because the harmful media must first penetrate through the oil.
Wird bspw. ein Kugelrampenaktuator verwendet, so ergibt sich ein kleiner Bauraum in axialer Richtung. For example, if a Kugelrampenaktuator used, so there is a small space in the axial direction.
Durch die ringförmige Form der Bremse können Querlenker in das Innere der Radschüssel hineingeführt werden. The annular shape of the brake wishbones can be guided into the interior of the wheel dish.
Weitere technische Wirkungen sind: - Über dem zu dichtenden Spalt liegt die Lamellenbremse. Zwischen dem Motorraum und dem Außenraum liegt ein ölgefülltes Reservoir . Other technical effects are: - The multi-disc brake is located above the gap to be sealed. Between the engine compartment and the exterior there is an oil-filled reservoir.
- Die ringförmige Einhausung für die Lamellenbremse kann den Durchmesser für die kritische Dichtung reduzieren. Aufgrund des kleineren Durchmessers wird die Bahngeschwindigkeit reduziert, für die die Dichtung ausgelegt werden muss.  - The annular housing for the multi-disc brake can reduce the diameter for the critical seal. Due to the smaller diameter, the web speed is reduced, for which the seal must be designed.
- Wenn Schmutz in den Antrieb eindringt, gelangt er zunächst in den mit Öl gefüllten Raum und kann über einen Olkreislauf wieder herausgefiltert werden. Die Wärme, die beim Bremsen entsteht, kurzzeitig z.B. über 100 Kilowatt, kann über das Öl abgeführt werden und im Fahrzeug wieder verwendet werden. - If dirt enters the drive, it first enters the oil-filled space and can be filtered out again via an oil circuit. The heat generated during braking, briefly, e.g. over 100 kilowatts, can be dissipated via the oil and reused in the vehicle.
- Der Großteil der Wärme wird bspw. nicht, wie bei den Standard-Reibbremsen (Scheibenbremse, Trommelbremse) an die Umge- bungsluft abgegeben und geht nicht verloren. - The majority of the heat is not, for example, as in the standard friction brakes (disc brake, drum brake) delivered to the ambient air and is not lost.
- Durch die Ausführung der Bremse als Perimeter-Bremse, lässt sich der Radnabenantrieb an verschiedene Fahrwerkskonzepte montieren, weil die Querlenker in die Radschüssel hineingreifen können. Damit kann eine solche Ausführung für mehrere Achsen (bspw. vorne und/oder hinten) und Achssysteme gleichzeitig ausgelegt werden.  - By executing the brake as a perimeter brake, the wheel hub drive can be mounted on different suspension concepts, because the wishbone can reach into the wheel. Thus, such a design for several axes (eg front and / or rear) and axle systems can be designed simultaneously.
- Der größere Durchmesser des Lamellenpaketes verglichen mit einer kompakten achsnahen Lamellenbremse führt zu größeren Bahngeschwindigkeiten, womit bei gleichem Anpressdruck und gleicher Reibfläche höhere Bremsleistungen bzw. Bremsmomente erzielt werden kann.  - The larger diameter of the disk set compared to a compact close-coupled disk brake leads to greater web speeds, which with the same contact pressure and the same friction surface higher braking performance and braking torques can be achieved.
- Weiterhin verbessert der größere Lamellenpaketdurchmesser die Entwärmung bzw. Kühlung der Bremse, da die rotorseitigen Lamellen zusätzlich zur Ölkühlung auch auf kurzem Wege eine Entwärmung bzw. Wärmeabfuhr zur Außenluft ermöglichen.  - Further, the larger disk pack diameter improves the cooling or cooling of the brake, since the rotor-side fins in addition to the oil cooling on a short path and a cooling heat dissipation to the outside air allow.
Als Werkstoffe für die Dichtungen kommen gängige Werkstoffe für Dichtungen in Frage, siehe bspw. Technisches Handbuch 2007, Freudenberg Simrit GmbH & Co. KG, Seiten 34 und 35. Bspw. kann FKM, d.h. Fluor-Elastomere, aufgrund der As materials for the seals common materials for gaskets in question, see, for example, Technical Handbook 2007, Freudenberg Simrit GmbH & Co. KG, pages 34 and 35. Eg. FKM, i. Fluoroelastomers, due to
Abriebsbeständigkeit, der Temperaturbeständigkeit und/oder der Ölbeständigkeit geeignet sein. Werden Dauermagnete im Rotor verwendet, so sollten die Temperaturen im Öl und damit auch an der Dichtung kleiner als etwa 200 Grad Celsius sein, um eine dauerhafte Magnetisierung der Dauermagnete zu gewährleisten . Die Auslegung der Dichtlippe, insbesondere die Winkel auf der Ölseite bzw. auf der Luftseite sind bspw. auf Seite 25 des erwähnten Katalogs beschrieben, d.h. 35 bis 60 Winkelgrad auf der Ölseite und 12 bis 30 Winkelgrad auf der Luftseite. Die Zugfederringe der Dichtung (en) können innerhalb des Abrasion resistance, temperature resistance and / or oil resistance. If permanent magnets are used in the rotor, then the temperatures in the oil and thus also be less than about 200 degrees Celsius at the seal to ensure permanent magnetization of the permanent magnets. The design of the sealing lip, in particular the angle on the oil side or on the air side are described, for example, on page 25 of the mentioned catalog, ie 35 to 60 degrees on the oil side and 12 to 30 degrees on the air side. The tension spring rings of the seal (s) can be inside the
Ölbades angeordnet werden und in Richtung der Lamellen der Lamellenbremse orientiert sein, siehe bspw. Abbildung 6 (Seite 21) und Abbildung 7 (Seite 22) des Katalogs. Alternativ kann auch eine Dichtung bzw. mehrere Dichtungen mit Druckfe- derring eingesetzt werden.  Oil bath are arranged and oriented in the direction of the slats of the multi-disc brake, see, for example, Figure 6 (page 21) and Figure 7 (page 22) of the catalog. Alternatively, it is also possible to use a seal or a plurality of seals with a pressure spring ring.
Alternativ können Dichtungen anderer Hersteller verwendet werden, für die ähnliche oder andere Auslegungskriterien gelten . Alternatively, seals from other manufacturers may be used that have similar or different design criteria.
Die Lamellenbremse kann nach gängigen Entwurfsprinzipien gestaltet sein. So können außenverzahnte, belagfreie Stahllamellen im Wechsel mit innen verzahnten, beidseitig mit Belag versehenen Lammellen verwendet werden. Der Belag kann eine von Papier bekannte Dicke haben und gemäß einer Verarbeitungstechnik von Papier bearbeitet werden, so dass er auch als Papierbelag bezeichnet wird. Der Belag kann kunststoffbasiert sein und/oder Zusatzpartikel enthalten, die bspw. ähnlich den bei Trockenkupplungen verwendeten Zusatzpartikeln sind. Alternativ können auch einseitig belegte Innenlamellen verwendet werden, wobei dann bspw. auch an den Außenlamellen ein Belag angeordnet werden kann. The multi-disc brake can be designed according to common design principles. For example, externally toothed, coating-free steel lamellae can be used in alternation with internally toothed lamellae coated on both sides. The pad may have a thickness known from paper and be processed according to a processing technique of paper, so that it is also referred to as a paper pad. The covering may be plastic-based and / or contain additional particles which, for example, are similar to the additional particles used in dry clutches. Alternatively, one-sided occupied inner fins can be used, in which case, for example, also on the outer fins a coating can be arranged.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele. Sofern in dieser Anmeldung der Begriff "kann" verwen- det wird, handelt es sich sowohl um die technische Möglichkeit als auch um die tatsächliche technische Umsetzung. Sofern in dieser Anmeldung der Begriff "etwa" verwendet wird, bedeutet dies, dass auch der exakte Wert offenbart ist. The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments. If the term "may" is used in this application it is both the technical possibility and the actual technical implementation. If the term "about" is used in this application, this means that the exact value is also disclosed.
Die Figuren sind nicht maßstabsgerecht gezeichnet, insbesondere können die Aspektverhältnisse der Elemente anders gewählt werden. Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen: The figures are not drawn to scale, in particular, the aspect ratios of the elements can be chosen differently. In the following, embodiments of the invention will be explained with reference to the accompanying drawings. Show:
Figur 1 einen elektromagnetischen Radnabenantrieb als Außenläufer mit Perimeter-Lamellenbremse (Schnitt- bild, perspektivisch) , FIG. 1 shows an electromagnetic wheel hub drive as external rotor with perimeter multi-disc brake (sectional view, perspective),
Figur 2 ein Schnittbild des Radnabenantriebs, FIG. 2 shows a sectional view of the wheel hub drive,
Figur eine Detailansicht des Radnabenantriebs, Figur einen Radnaben-Außenläufermotor, und Figure a detail view of the wheel hub drive, Figure a wheel hub external rotor motor, and
Figur 5 eine Konfiguration eines Elektromotors mit bspw. Figure 5 shows a configuration of an electric motor with eg.
zwölf Wicklungen.  twelve windings.
Die Figur 1 zeigt einen elektromagnetischen Radnabenantrieb 8 mit einem Außenläufer-Elektromotor 10 und mit Perimeter- Lamellenbremse 16 in einem perspektivisch dargestellten FIG. 1 shows an electromagnetic wheel hub drive 8 with an external rotor electric motor 10 and with a perimeter disk brake 16 in a perspective view
Schnittbild. Der Elektromotor 10 enthält einen ringförmigen Statorträger 12 und einen ringförmigen Rotorträger 14, wobei der Statorträger 12 einen kleineren Außendurchmesser im Vergleich zu einem Innendurchmesser des Rotorträgers 14 hat. Statorträger 12 und Rotorträger 14 sind koaxial bzw. konzentrisch zueinander an einer Drehachse A angeordnet. Eine radia- le Richtung R ist in der Figur 1 ebenfalls dargestellt. Cut. The electric motor 10 includes an annular stator carrier 12 and an annular rotor carrier 14, wherein the stator carrier 12 has a smaller outer diameter compared to an inner diameter of the rotor carrier 14. Statorträger 12 and rotor support 14 are arranged coaxially or concentrically with each other on a rotation axis A. A radial direction R is also shown in FIG.
Der Statorträger 12 trägt Statorwicklungen 62, siehe Figur 2, und der Rotorträger 14 trägt Magnete, insbesondere Dauermag- nete bzw. Permanentmagnete, die jedoch nicht dargestellt sind . The stator carrier 12 carries stator windings 62, see FIG. 2, and the rotor carrier 14 carries magnets, in particular permanent magnets. Nete or permanent magnets, which are not shown.
An dem Statorträger 12 und an dem Rotorträger 14 ist eine La- mellenbremse 16 angeordnet, die zum Abbremsen des Elektromotors 10 dient. Der Aufbau der Lamellenbremse 16 wird weiter unten, insbesondere an Hand der Figur 3, näher erläutert. On the stator support 12 and on the rotor support 14, a camshaft brake 16 is arranged, which serves to brake the electric motor 10. The structure of the multi-disc brake 16 will be explained in more detail below, in particular with reference to FIG.
An dem Rotorträger 14 ist eine Felge 18 befestigt, z.B. ver- schraubt. Die Felge 18 ist bspw. eine handelsübliche 15 Zoll (1 Zoll gleich 2,54 Zentimeter), 16 Zoll, 17 Zoll oder andere Felge. Es können jedoch auch Spezialfeigen verwendet werden, die an den Elektromotor 10 angepasst sind. Auf der Felge 18 ist ein Reifen 20 aufgezogen, bspw. ein luftgefüllter Reifen oder ein Vollreifen. A rim 18 is secured to the rotor carrier 14, e.g. screwed. The rim 18 is, for example, a commercially available 15 inches (1 inch equals 2.54 centimeters), 16 inches, 17 inches or other rim. However, special figs adapted to the electric motor 10 may also be used. On the rim 18, a tire 20 is mounted, for example. An air-filled tire or a solid tire.
Eine beispielhafte elektronische Ansteuerung des Elektromotors 10 ist nicht dargestellt, wird aber unten an Hand der Figur 5 näher erläutert. An exemplary electronic control of the electric motor 10 is not shown, but will be explained in more detail below with reference to FIG.
Der Statorträger 12 weitet sich an einer Seite zu einem Aufnahmeteil 21 auf, das die Innenlamellen der Lamellenbremse 16 sowie ein Betätigungselement der Lamellenbremse 16 aufnimmt, siehe Kugelrampenaktuator 52. Der Aufnahmeteil 21 ist mit einer Seitenwand 22 verbunden, die im Ausführungsbeispiel kegelstumpfmantelförmig ausgeführt ist aber auch eine andere Form haben kann. Ggf. kann die Seitenwand 22 auch weggelassen werden. Innerhalb des Kegelstumpfmantels aber außerhalb des Gehäuses 66, siehe Figur 2, sind nicht dargestellte Radträger angeordnet, z.B. ein Querlenker. The stator support 12 widens on one side to a receiving part 21 which receives the inner disks of the multi-disc brake 16 and an actuator of the multi-disc brake 16, see Kugelrampenaktuator 52. The receiving part 21 is connected to a side wall 22 which is executed in the embodiment truncated cone-shaped but also can have a different shape. Possibly. the side wall 22 can also be omitted. Within the truncated cone shell but outside the housing 66, see Figure 2, are not shown wheel carriers are arranged, e.g. a wishbone.
In der Gebrauchsstellung des Radnabenantriebs 8 steht der Reifen 20 mit einem Teil seiner Umfangsfläche auf einer Fahr- bahn oder auf einem anderen Untergrund. Ist der Radnabenantrieb 8 auf der rechten Seite des Fahrzeugs montiert, so befindet sich der Kegelstumpfmantel der Seitenwand 22 auf der linken Seite des Radnabenantriebs 8. Ist der Radnabenantrieb 8 dagegen auf der linken Seite des Fahrzeugs montiert, so befindet sich der Kegelstumpfmantel der Seitenwand 22 auf der rechten Seite des Radnabenantriebs 8, d.h. wieder zum Fahrzeug hin gerichtet . In the position of use of the wheel hub drive 8, the tire 20 rests with a part of its peripheral surface on a carriageway or on another surface. If the wheel hub drive 8 mounted on the right side of the vehicle, so is the truncated cone shell of the side wall 22 on the left side of the wheel hub drive 8. Is the wheel hub drive 8, mounted on the left side of the vehicle, so is the truncated cone shell of the side wall 22 on the right side of the wheel hub drive 8, that is directed back towards the vehicle.
Die Seitenwand 22 grenzt radial innen an einen Innenring 24, der konzentrisch zur Achse A gelagert ist und einen Durchmesser hat, der auf ein Lager 34, zum Lagern eines Rotorzapfens bzw. Rotorinnenteils 32 abgestimmt ist. Der Durchmesser des Innenrings 24 ist erheblich kleiner als der Durchmesser des Statorträgers 12, z.B. kleiner als die Hälfte des Durchmessers des Statorträgers 12. Das Lager 34 ist bspw. ein Doppellager, z.B. ein schräg verspanntes Doppelkugellager. Alternativ wird ein einfaches Kugellager oder Wälzlager verwendet. The side wall 22 is radially inwardly adjacent to an inner ring 24, which is mounted concentrically to the axis A and has a diameter which is matched to a bearing 34, for supporting a rotor pin or rotor inner part 32. The diameter of the inner ring 24 is considerably smaller than the diameter of the stator support 12, e.g. smaller than half the diameter of the stator support 12. The bearing 34 is, for example, a double bearing, e.g. a skewed double ball bearing. Alternatively, a simple ball bearing or rolling bearing is used.
Eine bspw. ebene scheibenförmige Seitenwand 26 liegt der Seitenwand 22 gegenüber und grenzt radial außen an den Statorträger 12. Radial innen grenzt die Seitenwand 26 an den Innenring 24. Die Seitenwand 26 kann auch eine andere Form ha- ben, bspw. entlang der radialen Richtung R gewellt, bspw. um die Stabilität zu erhöhen. A flat, disc-shaped side wall 26, for example, lies opposite the side wall 22 and borders the stator carrier 12 radially on the outside. Radially inside, the side wall 26 adjoins the inner ring 24. The side wall 26 can also have a different shape, for example along the radial direction R wavy, for example, to increase the stability.
Der Statorträger 12, der Aufnahmeteil 21 des Statorträgers 12, die Seitenwand 22, der Innenring 24 und die Seitenwand 26 bilden ein ringförmiges Gehäuse 66, in dem bspw. die Steuerelektronik des Elektromotors 10 angeordnet ist. Weiterhin können Ölpumpen und/oder Ölfilter und/oder Ölleitungen und ggf. weitere Komponenten in dem vorzugsweise geschlossenen Gehäuse 66 angeordnet werden. The stator 12, the receiving part 21 of the stator 12, the side wall 22, the inner ring 24 and the side wall 26 form an annular housing 66, in which, for example, the control electronics of the electric motor 10 is arranged. Furthermore, oil pumps and / or oil filters and / or oil lines and possibly other components can be arranged in the preferably closed housing 66.
Eine Rotorwand 30 verbindet den Rotorträger 14 mit dem Rotorzapfen bzw. Rotorinnenteil 32. Die Rotorwand 30 ist bspw. als ebene Scheibe ausgebildet. Die Rotorwand 30 ist parallel und mit Abstand zur Seitenwand 26 angeordnet. Im Ausführungsbei - spiel ist die Rotorwand 30 auch parallel und mit Abstand zu einer Seitenwand 40 der Felge 18 angeordnet. Die Felgenmitte 42 der Felge 18 ist parallel an der Mitte der Rotorwand ohne Abstand zu dieser angeordnet. In der Figur 1 ist außerdem eine Außendichtung 44 dargestellt, die an einem ringförmigen Vorsprung 46 gelagert ist, der außen an dem Aufnahmeteil 21 ausgebildet ist. Die Außen- dichtung 44 wird unten an Hand der Figur 3 näher erläutert. A rotor wall 30 connects the rotor carrier 14 with the rotor pin or rotor inner part 32. The rotor wall 30 is, for example, designed as a flat disk. The rotor wall 30 is arranged parallel to and at a distance from the side wall 26. In the exemplary embodiment, the rotor wall 30 is also arranged parallel to and at a distance from a side wall 40 of the rim 18. The rim center 42 of the rim 18 is arranged parallel to the center of the rotor wall without a gap to this. In the figure 1, an outer seal 44 is also shown, which is mounted on an annular projection 46 which is formed on the outside of the receiving part 21. The outer seal 44 will be explained in more detail below with reference to FIG.
Eine Innendichtung 48 ist an einem Vorsprung des Aufnahme- teils 21 in einer U-förmigen Aussparung 50 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel liegt die Innendichtung 48 genau am Luft- spalt des Elektromotors 10, siehe Luftspalt 64 in der Figur 2. An inner seal 48 is arranged on a projection of the receiving part 21 in a U-shaped recess 50. In the exemplary embodiment, the inner seal 48 lies exactly at the air gap of the electric motor 10, see air gap 64 in FIG. 2.
Zwischen der Außendichtung 44 und der Innendichtung 44 befindet sich die Lamellenbremse 18 bzw. deren Lamellen in einer Kammer 88, siehe Figur 3, die mit einem geeigneten Öl gefüllt ist . Between the outer seal 44 and the inner seal 44 is the multi-disc brake 18 and its fins in a chamber 88, see Figure 3, which is filled with a suitable oil.
Der Kugelrampenaktuator 52 ist bspw. so aufgebaut, wie in der Einleitung erläutert, d.h. zwei Ringe, die zueinander ver- dreht werden, wobei mindestens ein Ring eine Steigung bzw. eine Rampe hat, auf der Kugeln oder andere Körper rollen können . The ball ramp actuator 52 is constructed, for example, as explained in the introduction, i. two rings which are rotated relative to one another, wherein at least one ring has a slope or a ramp on which balls or other bodies can roll.
Die Figur 2 zeigt ein Schnittbild des Radnabenantriebs 8. Gut zu erkennen ist insbesondere das Gehäuse 66, an dessen Umfang ein Statorkühlmantel 60 am Statorträger 12 angeordnet ist. Bspw. wird eine Wassermantelkühlung mit Gegenstromprinzip oder eine andere Kühlung verwendet . Die Kühlung dient zum Kühlen von Statorblechpaketen und Wicklungen 62, die bis zum Luftspalt 64 des Elektromotors 10 führen. Kühlmantel 60 sowie Statorblechpakete und Wicklungen 62 sind in der Figur 2 nur symbolisch dargestellt, d.h. die Konstruktionsdetails können auch anders als dargestellt gewählt werden. Der Luftspalt 64 zwischen den Magneten des Rotors und den Statorblechpaketen hat bspw. eine Spaltbreite zwischen 0,5 Millimetern und 5 Millimetern. Die Breite des Luftspalts liegt bspw. zwischen 4 Zentimetern und 15 Zentimetern. Die Länge des Luftspalts entspricht der der Länge des Umfangs entlang der Statorblechpakete. FIG. 2 shows a sectional view of the wheel hub drive 8. Good to see in particular is the housing 66, on the circumference of which a stator cooling jacket 60 is arranged on the stator carrier 12. For example. a water jacket cooling with countercurrent principle or another cooling is used. The cooling is used to cool Statorblechpaketen and windings 62, which lead to the air gap 64 of the electric motor 10. Cooling jacket 60 and stator laminations and windings 62 are shown only symbolically in Figure 2, ie the design details can also be chosen differently than shown. The air gap 64 between the magnets of the rotor and the stator laminations has, for example, a gap width between 0.5 millimeters and 5 millimeters. The width of the air gap is, for example, between 4 centimeters and 15 centimeters. The Length of the air gap corresponds to the length of the circumference along the stator lamination.
In der Figur 2 sind außerdem ein Abstand AI und ein Abstand A2 dargestellt, die an einem Radius Rl bzw. R2 zwischen den Seitenwänden 22 und 26 liegen. Der Radius R2 ist dabei kleiner als der Radius Rl . Der Abstand A2 ist kleiner als der Abstand AI, bspw. um mindestens die Hälfte des Wertes des Ab- stands AI . Die Werte der Abstände AI und A2 sind durch die sich mit zunehmendem radialen Abstand zur Achse A aufweitende Form der Seitenwand 22 gegeben. Der Abstand AI bzw. A2 wird bspw. von der Innenfläche der Seitenwand 26 zu der Innenfläche der Seitenwand 22 gemessen. Alternativ können andere Bezugsgrößen gewählt werden, bspw. ein Mittellinie der Seiten- wand 26 bzw. 22, wobei jedoch die oben angegebenen Verhältnisse zwischen den Abständen AI und A2 ebenfalls gelten können . FIG. 2 also shows a distance AI and a distance A2 which lie at a radius R1 or R2 between the side walls 22 and 26. The radius R2 is smaller than the radius Rl. The distance A2 is smaller than the distance AI, for example by at least half the value of the distance AI. The values of the distances A 1 and A 2 are given by the shape of the side wall 22 widening as the radial distance from the axis A increases. The distance AI or A2 is measured, for example, from the inner surface of the side wall 26 to the inner surface of the side wall 22. Alternatively, other reference values can be selected, for example, a center line of the side wall 26 or 22, wherein, however, the above-mentioned relationships between the distances AI and A2 may also apply.
Ein Innendurchmesser Dl des Rotorträgers 14 ist größer als ein Außendurchmesser D2 des Statorträgers 12, bspw. um mindestens 10 Prozent des Innendurchmessers Dl. Ein Innendurchmesser D3 des Statorträgers 12 ist kleiner als der Außendurchmesser D2 des Statorträgers 12, bspw. maximal um 10 Prozent des Außendurchmessers D2. An inner diameter D 1 of the rotor carrier 14 is larger than an outer diameter D 2 of the stator carrier 12, for example by at least 10 percent of the inner diameter D 1. An inner diameter D 3 of the stator carrier 12 is smaller than the outer diameter D 2 of the stator carrier 12, for example a maximum of 10 percent of the outer diameter D2.
Die Figur 3 zeigt eine Detailansicht des Radnabenantriebs 8, insbesondere eine Detailansicht des Aufnahmeteils 21, an dem Aufnahmeteil 21 sind Linearführungen 95 ausgebildet, bspw. trapezförmige Vorsprünge und trapezförmige Aussparungen bzw. Nuten, die in axialer Richtung A, d.h. parallel zu der Achse A verlaufen. Alternativ werden bspw. rechteckförmige bzw. quadratische Formen oder Kombination der genannten Formen verwendet . Die Linearführungen 95 sind auf Innenverzahnungen von Innenlamellen 70 bis 76 der Lamellenbremse 16 abgestimmt. Die Innenlamellen 70 bis 76 sind als Lamellenringe ausgebildet, bspw. aus Stahl. Die Innenlamellen 70 bis 76 sind auf den Li- nearführungen 95 axial beweglich gelagert und können durch das unten näher erläuterte Betätigungselement der Lamellenbremse 16 zusammengedrückt werden, insbesondere gemeinsam mit unten noch näher erläuterten Außenlamellen 80 bis 86 der La- mellenbremse 16. 3 shows a detailed view of the wheel hub drive 8, in particular a detailed view of the receiving part 21, on the receiving part 21 are linear guides 95 formed, for example. Trapezoidal projections and trapezoidal recesses or grooves which extend in the axial direction A, ie parallel to the axis A. , Alternatively, for example, rectangular or square shapes or combination of said shapes are used. The linear guides 95 are tuned to internal teeth of inner plates 70 to 76 of the multi-disc brake 16. The inner disks 70 to 76 are formed as laminar rings, for example. Steel. The inner disks 70 to 76 are on the Li near guides 95 mounted axially movable and can be compressed by the below explained in more detail actuator of the multi-disc brake 16, in particular together with below explained in more detail outer plates 80 to 86 of the lamella brake 16.
Die Innenlamellen 70 bis 76 sind mit einem nicht dargestellten Belag beschichtet, insbesondere beidseitig oder einseitig, siehe für eine andere Bremse auch den Belag 370a in Fi- gur 4. Für den Belag und das Öl der Lamellenbremse 16 gelten die in der Einleitung genannten Aussagen. The inner disks 70 to 76 are coated with a coating, not shown, in particular on both sides or on one side, see for another brake and the lining 370a in Figure 4. For the lining and the oil of the multi-disc brake 16, the statements mentioned in the introduction apply.
Den freien Enden der Innenlamellen 70 bis 86 gegenüberliegend sind Linearführungen 96 ausgebildet, die bspw. ebenfalls aus trapezförmigen Vorsprüngen und trapezförmigen Aussparungen bestehen können, vorzugsweise in axialer Richtung a verlaufend. Alternativ werden bspw. rechteckförmige bzw. quadratische Formen oder Kombination der genannten Formen verwendet. Die Linearführungen 96 sind auf Außenverzahnungen von Außen- lamellen 80 bis 86 der Lamellenbremse 16 abgestimmt. Die Außenlamellen 80 bis 86 sind ebenfalls als Lamellenringe ausgebildet, bspw. aus Stahl. Die Außenlamellen 80 bis 86 sind auf den Linearführungen 96 axial beweglich gelagert und können durch das unten näher erläuterte Betätigungselement der La- mellenbremse 16 zusammengedrückt werden, insbesondere indirekt über die Innenlamellen 70 bis 76 der Lamellenbremse 16. The free ends of the inner disks 70 to 86 opposite linear guides 96 are formed, for example, may also consist of trapezoidal projections and trapezoidal recesses, preferably in the axial direction a running. Alternatively, for example, rectangular or square shapes or combination of said shapes are used. The linear guides 96 are matched to external teeth of outer lamellae 80 to 86 of the multi-disc brake 16. The outer plates 80 to 86 are also formed as laminar rings, for example. Steel. The outer disks 80 to 86 are axially movably mounted on the linear guides 96 and can be compressed by the actuating element of the disk brake 16 explained in greater detail below, in particular indirectly via the inner disks 70 to 76 of the disk brake 16.
Die Außenlamellen 80 bis 86 sind im Ausführungsbeispiel nicht beschichtet. Alternativ können sowohl Innenlamellen als auch Außenlamellen beschichtet werden, bspw. jeweils an der nach außen (oben) zeigenden Seite bzw. Fläche oder an der nach innen (unten) zeigenden Seite bzw. Fläche. Weiter alternativ können nur die Außenlamellen beschichtet werden. Obwohl in der Figur 3 vier Lamellenpaare dargestellt sind, kann auch eine andere Paaranzahl verwendet werden, insbesondere eine Anzahl, die zwischen zwei und zwanzig liegt. Eine ringförmige Ölkammer 88 ist zwischen den Linearführungen 95 und 96 ausgebildet. Aufgrund der in der Ölkammer 88 angeordneten Innenlamellen 70 bis 76 im Wechsel mit den Außenlamellen 80 bis 84 ergibt sich im nicht betätigten Zustand der Lamellenbremse 16 ein mäanderförmiger Verlauf des Öls in der Ölkammer 16 zwischen den zueinander beabstandeten Lamellen. Wird die Lamellenbremse 16 betätigt, so werden die Spalte zwischen den Lamellen 70 bis 76, 80 bis 86 verkleinert bis sich zueinander benachbarte Lamellen 70 bis 76, 80 bis 86 be- rühren. Das Öl wird dabei aus den Mäandern herausgedrückt und kann bspw. entlang der Führungen 95, 96 in Seitenbereich der Ölkammer 88 fließen, von wo es beim Entspannen bzw. Loslassen der Lamellenbremse 16 wieder zurückströmt, insbesondere auch entlang der sich dann wieder bildenden Mäander. The outer plates 80 to 86 are not coated in the embodiment. Alternatively, both inner disks and outer disks can be coated, for example, in each case on the side or surface pointing outwards (above) or on the side or surface pointing inwards (downwards). Further alternatively, only the outer plates can be coated. Although four pairs of laminations are shown in FIG. 3, a different number of pairs may be used, in particular a number lying between two and twenty. An annular oil chamber 88 is formed between the linear guides 95 and 96. Due to the arranged in the oil chamber 88 inner disks 70 to 76 in alternation with the outer disks 80 to 84 results in the non-actuated state of the multi-disc brake 16, a meandering course of the oil in the oil chamber 16 between the mutually spaced lamellae. If the multi-disc brake 16 is actuated, the gaps between the fins 70 to 76, 80 to 86 are reduced until adjacent fins 70 to 76, 80 to 86 touch each other. The oil is thereby forced out of the meanders and can, for example, along the guides 95, 96 flow in the side region of the oil chamber 88, from where it flows back when relaxing or releasing the multi-disc brake 16, in particular along the meandering then again.
Die Ölkammer 88 kann über nicht dargestellte Ölleitungen bzw. Ölkanäle im Aufnahmeteil 21 mit einem Ölfilter und/oder einer Ölpumpe in Verbindung stehen. Das Öl kann bspw. einer Kühlvorrichtung zugeführt werden und/oder zum Erwärmen des Fahr- zeuginnenraums dienen. The oil chamber 88 may communicate with an oil filter and / or an oil pump via oil lines or oil passages (not shown) in the receiving part 21. The oil can, for example, be supplied to a cooling device and / or serve to heat the vehicle interior.
Das Betätigungselement der Lamellenbremse 16 wird im Ausführungsbeispiel durch einen Kugelrampenaktuator 52 gebildet, der zwei Rillenringe 90, 92 enthält, die im Aufnahmeteil 21 in der Nähe der Innenlamelle 76 und der Außenlamelle 86 angeordnet sind. Alternativ kann der Kugelrampenaktuator 52 auch an eine Außenlamelle angrenzen. Die Ringe 90, 92 haben einen mittleren Durchmesser, der etwa dem mittleren Durchmesser der Innenlamellen 70 bis 76 entspricht oder bspw. nur um maximal 5 Prozent oder um maximal 10 Prozent vom mittleren Durchmesser der Innenlamellen 70 bis 76 abweicht. Zur Bestimmung des mittleren Durchmessers der Innenlamellen 70 bis 76 wird bspw. auf einen kleinsten Innendurchmesser der Verzahnung und auf den Außendurchmesser der betreffenden Innenlamelle 70 bis 76 Bezug genommen. The actuator of the multi-disc brake 16 is formed in the embodiment by a Kugelrampenaktuator 52 which includes two groove rings 90, 92, which are arranged in the receiving part 21 in the vicinity of the inner plate 76 and the outer plate 86. Alternatively, the ball ramp actuator 52 may also abut an outer fin. The rings 90, 92 have an average diameter which corresponds approximately to the mean diameter of the inner disks 70 to 76 or, for example, deviates only by a maximum of 5 percent or by a maximum of 10 percent from the mean diameter of the inner disks 70 to 76. For determining the mean diameter of the inner disks 70 to 76, reference is made, for example, to a smallest inner diameter of the toothing and to the outer diameter of the relevant inner disk 70 to 76.
Kugeln, siehe z.B. Kugel 54, oder andere Wälzkörper sind zwischen den Rillenringen 90, 92 angeordnet. Im nicht betätigten Zustand kann es bereits einen Spalt 94 zwischen den Ringen 90 und 92 geben. Alternativ entsteht der Spalt 94 erst beim Betätigen der Lamellenbremse 16 durch das Verdrehen des Ringes 92 relativ zum Ring 90. Alternativ können beide Ringe 90, 92 beim Betätigen der Lamellenbremse 16 gedreht werden oder nur der Ring 90. Das Verdrehen erfolgt in Umfangsrichtung der Ringe 90 bzw. 92. Balls, for example, see ball 54, or other rolling elements are arranged between the groove rings 90, 92. Im not actuated Condition, there may already be a gap 94 between the rings 90 and 92. Alternatively, the gap 94 is formed only when operating the multi-disc brake 16 by the rotation of the ring 92 relative to the ring 90. Alternatively, both rings 90, 92 are rotated when operating the multi-disc brake 16 or only the ring 90. The rotation takes place in the circumferential direction of the rings 90th or 92.
Der Ring 90 und/oder der Ring 92 hat eine Steigung der Rille zur Aufnahme der Kugeln, siehe z.B. Kugel 54, oder der anderen Wälzkörper. Durch diese Steigung vergrößert sich der Abstand der Ringe 90, 92 beim Verdrehen mindestens eines Ringes 90, 92. Der Kugelrampenaktuator 52 kann mit der Ölkammer 88 in Verbindung stehen, um ihn zu ölen. Alternativ kann eine separate Schmierung für den Kugelrampenaktuator 52 verwendet werden . The ring 90 and / or the ring 92 has a pitch of the groove for receiving the balls, see e.g. Ball 54, or the other rolling elements. This pitch increases the spacing of the rings 90, 92 upon rotation of at least one ring 90, 92. The ball ramp actuator 52 may communicate with the oil chamber 88 to lubricate it. Alternatively, separate lubrication may be used for the ball ramp actuator 52.
Das Verdrehen der Ringe 90, 92 zueinander kann durch eine bekannte Vorrichtung erfolgen, bspw. unter Verwendung eines hydraulischen oder pneumatischen Kolbens. The rotation of the rings 90, 92 to each other can be done by a known device, for example. Using a hydraulic or pneumatic piston.
Ein nicht dargestelltes Rückstellelement erleichtert das Lösen der Lamellenbremse 16, bspw. geeignete Federringe zwischen den Lamellen 70 bis 76 bzw. 80 bis 86. Alternativ wer- den keine separaten Rückstellelemente für das Rücksteilen der Lamellenbremse 16 verwendet. An unillustrated return element facilitates the release of the multi-disc brake 16, for example, suitable spring washers between the fins 70 to 76 or 80 to 86. Alternatively, no separate return elements for the rear part of the multi-disc brake 16 are used.
Eine Schraube 97 kann zum Befestigen eines nicht dargestellten Anschlagringes 99 für die Innenlamellen 70 bis 76 dienen. Alternativ kann ein Sprengring verwendet werden, d.h. die Schraube 97 wird nicht verwendet. A screw 97 can be used for attaching a stop ring 99, not shown, for the inner plates 70 to 76. Alternatively, a snap ring may be used, i. the screw 97 is not used.
Eine Schraube 98 kann zum Befestigen eines nicht dargestellten Anschlagringes für die Außenlamellen 80 bis 86 am Rotor- träger 14 sowie einer Kammerwand 87 am Rotorträger 14 dienen. Alternativ kann hier als Anschlag für die Außenlamellen 80 bis 86 ein Sprengring als Anschlagring verwendet werden. Weiter alternativ kann auch nur entweder innen oder außen ein Anschlagring verwendet werden. Die Kammerwand 87 ist möglichst weit nach innen gezogen, um den Durchmesser der Außendichtung 44 zu verkleinern und dadurch Reibverluste zu minimieren. Alternativ kann die Kammerwand 87 verkürzt werden, wobei die Außendichtung 44 weiter außen angeordnet werden kann, bspw. auf dem gleichen Radius wie die Innendichtung 48. A screw 98 can serve for fastening a stop ring (not shown) for the outer disks 80 to 86 on the rotor carrier 14 and a chamber wall 87 on the rotor carrier 14. Alternatively, a snap ring can be used as a stop ring here as a stop for the outer plates 80 to 86. Next alternatively, only one can be inside or outside Stop ring can be used. The chamber wall 87 is pulled as far inward as possible in order to reduce the diameter of the outer seal 44 and thereby minimize friction losses. Alternatively, the chamber wall 87 may be shortened, wherein the outer seal 44 may be located farther out, for example, at the same radius as the inner seal 48.
Eine Breite Bl des Aufnahmeteils 21 ist bspw. mehr als doppelt oder mehr als dreimal so groß wie eine Breite B2 des Statorträgers 12. A width Bl of the receiving part 21 is, for example, more than twice or more than three times as large as a width B2 of the stator carrier 12.
Die Außendichtung 44 wird am Vorsprung 46 montiert. Im Ausführungsbeispiel wird ein U-förmiger Wellendichtring als Außendichtung 44 verwendet, der die folgenden Teile enthält: - ein ringförmiges Lagerteil, das an einer Seitenfläche des Vorsprungs 46 anliegt und bspw. eine Metalleinlage enthält oder aus Metall besteht, The outer seal 44 is mounted on the projection 46. In the exemplary embodiment, a U-shaped shaft seal is used as the outer seal 44, which contains the following parts: an annular bearing part, which rests against a side surface of the projection 46 and contains, for example, a metal insert or consists of metal,
- einen quer, insbesondere im Winkel von 90 Winkelgrad, zum Lagerteil angeordneten scheibenförmigen Mittelteil, der bspw. ebenfalls Metall enthält oder aus Metall besteht, und  a transverse, in particular at an angle of 90 degrees, arranged to the bearing part disc-shaped central part, which, for example. Also contains metal or consists of metal, and
- einen quer zum Mittelteil angeordneten ringförmigen freien Teil mit einer Dichtlippe, bspw. aus einem Kunststoffmateri - al, ggf. unterstützt durch einen Metallring, insbesondere einen Druckfederring.  a ring-shaped free part arranged transversely to the middle part with a sealing lip, for example of a plastic material, possibly supported by a metal ring, in particular a compression spring ring.
Der Lagerteil und der freie Teil erstrecken sich in die gleiche Richtung vom Mittelteil weg, der auch als Basis bezeichnet werden kann. Die Basis der Außendichtung 44 liegt im Ausführungsbeispiel außen an einer Öffnung, in der die Außen- dichtung 44 montiert ist. Somit übt die Dichtlippe einen radial nach außen gerichteten Druck auf die im Betrieb des Elektromotors 10 rotierende Seitenwand 87 aus. Alternativ kann auch eine V-förmige oder eine L- förmige Außendichtung 44 verwendet werden, wobei für alle erwähnten Dichtungsarten be- züglich der Materialwahl und der Temperaturbeständigkeit auf die Einleitung verwiesen wird. Die Innendichtung 48 wird in der bspw. ringförmigen Aussparung 50 montiert. Im Ausführungsbeispiel wird ein U-förmiger Wellendichtring als Innendichtung 48 verwendet, der die folgenden Teile enthält: The bearing part and the free part extend in the same direction away from the central part, which can also be referred to as a base. The base of the outer seal 44 is in the embodiment outside of an opening in which the outer seal 44 is mounted. Thus, the sealing lip exerts a radially outwardly directed pressure on the rotating during operation of the electric motor 10 side wall 87. Alternatively, it is also possible to use a V-shaped or an L-shaped outer seal 44, reference being made to the introduction for all the types of seal mentioned with regard to the choice of material and the temperature resistance. The inner seal 48 is mounted in the example. Annular recess 50. In the embodiment, a U-shaped shaft seal is used as the inner seal 48, which contains the following parts:
- ein ringförmiges Lagerteil, das am Boden der Aussparung 50 anliegt und bspw. eine Metalleinlage enthält oder aus Metall besteht , a ring-shaped bearing part, which bears against the bottom of the recess 50 and, for example, contains a metal insert or consists of metal,
- einen quer, insbesondere im Winkel von 90 Winkelgrad, zum Lagerteil angeordneten scheibenförmigen Mittelteil, der bspw. ebenfalls Metall enthält oder aus Metall besteht und der an einer Seitenfläche der Aussparung 50 anliegt, und  a transverse, in particular at an angle of 90 degrees, arranged to the bearing part disc-shaped central part, which, for example, also contains metal or consists of metal and which bears against a side surface of the recess 50, and
- einen quer zum Mittelteil angeordneten, ringförmigen, freien Teil mit einer Dichtlippe, bspw. aus einem Kunststoffmate- rial .  a ring-shaped, free part arranged transversely to the middle part with a sealing lip, for example of a plastic material.
Der Lagerteil und der freie Teil erstrecken sich in die gleiche Richtung vom Mittelteil weg, der auch als Basis bezeichnet werden kann. Die Basis der Innendichtung 48 liegt im Ausführungsbeispiel an der näher zum Luftspalt 64 liegenden Sei- tenwand der Aussparung 50. Somit übt die Dichtlippe einen radial nach außen gerichteten Druck auf den im Betrieb des Elektromotors 10 rotierenden Rotorträger 14 aus. Alternativ kann auch eine V-förmige oder eine L- förmige Innendichtung 48 verwendet werden, wobei bezüglich der Materialwahl und der Temperaturbeständigkeit aller erwähnter Dichtungsarten auf die Einleitung verwiesen wird. The bearing part and the free part extend in the same direction away from the central part, which can also be referred to as a base. In the exemplary embodiment, the base of the inner seal 48 lies against the side wall of the recess 50 which is closer to the air gap 64. The sealing lip thus exerts a radially outwardly directed pressure on the rotor carrier 14 rotating during operation of the electric motor 10. Alternatively, a V-shaped or an L-shaped inner seal 48 may be used, reference being made to the introduction with regard to the choice of material and the temperature resistance of all mentioned types of seals.
Eine oder beide Dichtungen 44, 48 können auch am Rotorträger 14 montiert werden, z. B. mit Druckfederringen in den Dich- tungen. Dabei bleibt die Lage der Basis unverändert, so kann die Dichtlippe der Dichtung 44 dann am Aufnahmeteil 21 bzw. die Dichtlippe der Dichtung 48 dann ebenfalls am Aufnahmeteil 21 anliegen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Kugelrampenak- tuator 52 bzw. 54 mittig im Lamellenpaket der Lamellenbremse 16 oder einer anderen Lamellenbremse angeordnet werden. An Stelle eines Kugelrampenaktuators kann auch hier ein hydrau- lischer Doppelkolben bzw. können mehrere hydraulisch betätigte Kolben verwendet werden. In beiden Fällen kann die Innendichtung 48 dann weiter radial innen liegend angeordnet werden als in der Figur 3 gezeigt ist, insbesondere auf dem gleichen Radius wie die Außendichtung 44. Der Luftspalt 64 kann dabei an derselben Position bleiben, wie in der Figur 3 gezeigt, wobei es jedoch einen in radialer Richtung liegenden Spalt zwischen der Innendichtung und dem Luftspalt 64 gibt. Bei einer anderen Variante kann ohne Innendichtung 48 gebaut werden. Dabei dringt das Öl der Ölkammer 88 auch in den Luftspalt 64 sowie in das Lager 34 ein, siehe Figuren 1 und 2. One or both seals 44, 48 may also be mounted on the rotor arm 14, e.g. B. with pressure spring rings in the seals. The position of the base remains unchanged, then the sealing lip of the seal 44 then on the receiving part 21 and the sealing lip of the seal 48 then also bear against the receiving part 21. In another embodiment, the Kugelrampenak- tuator 52 and 54 can be arranged centrally in the disk set of the multi-disc brake 16 or another multi-disc brake. Instead of a ball ramp actuator, a hydraulic Lischer double piston or more hydraulically operated pistons can be used. In both cases, the inner seal 48 can then be arranged further radially inward than shown in Figure 3, in particular on the same radius as the outer seal 44. The air gap 64 can remain in the same position, as shown in Figure 3, wherein However, there is a radial gap between the inner seal and the air gap 64. In another variant can be built without inner seal 48. In this case, the oil of the oil chamber 88 also penetrates into the air gap 64 and into the bearing 34, see FIGS. 1 and 2.
Bei der Montage des Elektromotors 10 wird wie folgt vorgegan- gen: During assembly of the electric motor 10, the following occurs:
- an den Statorträger 12 werden die Kühlung, die Wicklungen und die Blechpakete montiert,  to the stator support 12, the cooling, the windings and the laminated cores are mounted,
- danach werden die Dichtung 48, der Ring 90, die Kugeln 54, ggf. mit sogenanntem Käfig, und der Ring 92 eingesetzt, die Teile 90 bis 92 ggf. als vorgefertigtes Bauteil,  - Then the seal 48, the ring 90, the balls 54, possibly with so-called cage, and the ring 92 used, the parts 90 to 92, if necessary, as a prefabricated component,
- anschließend wird der Rotorträger 14 montiert,  - Then the rotor carrier 14 is mounted,
- danach werden abwechselnd die Außenlamellen 80 bis 86 und die Innenlamellen 70 bis 76 eingelegt,  - Then alternately the outer plates 80 to 86 and the inner plates 70 to 76 are inserted,
- mit Hilfe der Schraube 97 sowie mit weiteren Schrauben oder auf andere Art wird der Anschlagring für die Innenlamellen 70 bis 76 befestigt, insbesondere für die äußere Außenlamelle 80,  with the aid of the screw 97 and with other screws or in another way, the stop ring for the inner plates 70 to 76 is fastened, in particular for the outer outer plate 80,
- der Anschlagring für die Außenlamellen 80 bis 86, insbesondere für die äußere Außenlamelle 80, wird aufgelegt,  the stop ring for the outer plates 80 to 86, in particular for the outer outer plate 80, is placed,
- die Wand 87 und der Anschlagring für die Außenlamellen wird mit der Schraube 98 sowie mit weiteren Schrauben befestigt,- The wall 87 and the stop ring for the outer plates is fastened with the screw 98 and with other screws,
- die Dichtung 44 wird eingesetzt, und - The seal 44 is used, and
- gleich oder später wird die Ölkammer 88 mit Öl befüllt. Falls die Dichtung 48 in einer Nut läuft, kann der Rotor 14 an dieser Stelle, d.h. an der Dichtung, geteilt sein. Auf diese Art kann die Lamellenbremse 16 auch ohne Demontage der Felge 18 gewartet werden, indem die oben angegebenen Schritte nach dem Ölablassen in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden. - Equal or later, the oil chamber 88 is filled with oil. If the seal 48 is running in a groove, the rotor 14 may be split at that location, ie at the seal. In this way, the multi-disc brake 16 can be maintained even without disassembly of the rim 18 by performing the above steps after the oil drain in reverse order.
Die Figur 4 zeigt einen Radnaben-Außenläufermotor 100a der Bestandteil eines Radnabenantriebs 102a ist. Ein Rotor 120a dreht sich um die Drehachse A. Der Elektro-Motor 100a enthält einen innerhalb des Rotors 120a angeordneten Stator 140a. FIG. 4 shows a wheel hub external rotor motor 100a which is part of a wheel hub drive 102a. A rotor 120a rotates about the rotation axis A. The electric motor 100a includes a stator 140a disposed inside the rotor 120a.
Der Stator 140a enthält einen zylinderförmigen Ring, der an einer Seite (hier rechts) durch eine bspw. kreisförmige Seitenwand geschlossen wird, die ggf. durch radiale Rippen verstärkt ist, so dass sich im Inneren des Rings ein Stator- innenraum bildet. Die Seitenwand ist an der vom Statorinnenraum abgewandten Seite mit einer Fixierung 160a fest verbunden, die bspw. an einem Fahrzeugrahmen gelagert ist, insbesondere unter Verwendung eines Querlenkers. Im Beispiel liegt die Seitenwand des Stators 140a auf der rechten Seite. Ein Rotorschaft ist nicht vorhanden, kann aber vorgesehen werden. The stator 140a includes a cylindrical ring which is closed on one side (here on the right) by an example. Circular side wall, which is possibly reinforced by radial ribs, so that forms a stator interior in the interior of the ring. The side wall is firmly connected to the side facing away from the stator interior side with a fixation 160a, which is for example. Bearing mounted on a vehicle frame, in particular using a transverse link. In the example, the sidewall of the stator 140a is on the right side. A rotor shaft is not available, but can be provided.
Der Rotor 120a enthält ebenfalls einen zylinderförmigen Ring, der um die Drehachse A drehbar gelagert ist. Der zylinderförmigen Ring des Stators 140a und der zylinderförmigen Ring des Rotors 120a sind koaxial zueinander gelagert, wobei der Ring des Rotors 120a außerhalb des Rings des Stators 14a angeordnet ist. An der Innenseite des Rings des Rotors 120a sind Permanentmagnete M2 angeordnet, die durch ein von den Spulen des Stators 140a erzeugtes magnetisches Drehfeld bewegt bzw. angetrieben werden. The rotor 120a also includes a cylindrical ring which is rotatably mounted about the rotation axis A. The cylindrical ring of the stator 140a and the cylindrical ring of the rotor 120a are coaxially supported with each other, with the ring of the rotor 120a being disposed outside the ring of the stator 14a. On the inside of the ring of the rotor 120a, permanent magnets M2 are disposed, which are driven by a rotating magnetic field generated by the coils of the stator 140a.
Die eine Seite des Rings des Rotors 120a ist durch eine kreisförmige Scheibe verschlossen. An der freien Seite des Rings des Rotors 120a befindet sich - rechts in Figur 4 - ei- ne Rotorplatte 150a, die bspw. als Scheibenring bzw. Kreisring ausgebildet ist und die einen Motorinnenraum des Motors 100a abdeckt. Der Ring des Stators 140a hat in axialer Richtung gesehen eine kleinere Höhe als der Ring des Rotors 120a, so dass er im Innenraum des Motors 100a angeordnet werden kann. Der Rotor 120a ist am Stator 140a mit Hilfe eines Lagers 180a gelagert, z.B. mit Hilfe eines Rillenkugellagers, das bspw. zueinander verspannte Kegel enthält. Somit kann sich der Rotor 120a um die Drehachse A herum und auch um den Stators 140a herum drehen. One side of the ring of the rotor 120a is closed by a circular disk. On the free side of the ring of the rotor 120a, on the right in FIG. 4, there is a rotor plate 150a, which, for example, is designed as a disk ring or circular ring and covers an engine interior of the engine 100a. The ring of the stator 140a has a smaller height in the axial direction than the ring of the rotor 120a, so that it can be arranged in the interior of the motor 100a. The rotor 120a is mounted on the stator 140a by means of a bearing 180a, for example by means of a deep groove ball bearing, which contains, for example, cones which are tensioned relative to one another. Thus, the rotor 120a can rotate around the rotation axis A and also around the stator 140a.
Der Rotor 120a und der Stator 140a sind in der Figur 4 in radialer Richtung R gesehen stark verkürzt dargestellt. Der Motor 100a befindet sich komplett innerhalb einer Felge 200a. Die Felge 200a ist bspw. eine 15, 16, 17, 18 oder eine 19 Zoll Felge. Alternativ kann die Felge 200a ein anderes Nennmaß haben. Die Felge 200a hat an ihrer in der Figur 4 linken Seite einen Felgenträger 210a, der bspw. auch als kreisrunde Scheibe ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Felgenträger 210a Rippen enthalten. The rotor 120a and the stator 140a are shown shortened in the radial direction R in FIG. The motor 100a is completely within a rim 200a. The rim 200a is, for example, a 15, 16, 17, 18 or a 19 inch rim. Alternatively, the rim 200a may have a different nominal dimension. The rim 200a has on its left in Figure 4 page a rim support 210a, which is formed, for example. As a circular disc. Alternatively or additionally, the rim carrier 210a may include ribs.
Auf der Felge 200a ist ein Reifen 220a aufgezogen, der bspw. eine Gummimischung enthält sowie bspw. Stahleinlagen. On the rim 200a, a tire 220a is mounted, which contains, for example, a rubber compound and, for example, steel inserts.
Eine Schraubverbindung 240a und weitere nicht dargestellte Schraubverbindungen dienen der Befestigung der RotorplatteA screw 240a and other screw not shown are used to attach the rotor plate
150a an dem Rotor 120a. Zwischen der Rotorplatte 150a und dem Rotor 120a kann entlang der Umfangsrichtung eine Dichtung 260a vorgesehen sein, z.B. ein statisch dichtender O-Ring oder eine statisch dichtende Flachdichtung. 150a on the rotor 120a. A seal 260a may be provided between the rotor plate 150a and the rotor 120a along the circumferential direction, e.g. a static sealing o-ring or a static sealing gasket.
Eine Schraubverbindung 320a dient zur Befestigung der Felge 200a bzw. genauer des Felgenträgers 210a am Rotor 120a. Der Rotor 120a hat eine nach außen zeigende Seitenwand, an der die Schraubverbindung 320a befestigt ist. Weitere nicht dar- gestellte Schraubverbindungen dienen der Befestigung der Felge 200a an der Rotorseitenwand. Ggf. kann zur Befestigung der Felge 200a auch wieder ein Rotorschaft am Rotor 120a ausgebildet sein, siehe Figuren 1 bis 3. Alternativ kann auch eine anderer Befestigungsart des Reifens 220a am Motor 100a gewählt werden, z.B. direkt am Rotor 120a, d.h. ohne Verwendung einer zusätzlichen Felge oder unter Ver- wendung einer "Außenfelge", d.h. bspw. ohne Felgenträger 210a. A screw 320a is used to attach the rim 200a or more precisely the rim support 210a on the rotor 120a. The rotor 120a has an outwardly facing side wall to which the screw joint 320a is attached. Further screw connections, not shown, are used to fasten the rim 200a to the rotor sidewall. Possibly. For fixing the rim 200a, a rotor shaft can again be formed on the rotor 120a, see FIGS. 1 to 3. Alternatively, another manner of fastening the tire 220a to the motor 100a may be selected, eg directly on the rotor 120a, ie without using an additional rim or using an "outer rim", ie, for example, without rim carrier 210a.
Eine Lamellenbremse 360a ist am Rotor 360a und am Stator 140a angeordnet. Genauer gesagt, sind am Stator 140a Innenlamellen 70a mit Innenverzahnung und am Rotor Außenlamellen mit Außenverzahnung auf Linearführungen angeordnet. Im Ausführungsbeispiel gibt es zwei Lamellenpaare und eine zusätzliche Außenlamelle 80a. Wieder sind die Innenlamellen 70a beidseitig mit einem Belag beschichtet, siehe bspw. Belag 370a an der linken Seite der rechten Innenlamelle 70a. Es kann jedoch auch ein andere Anzahl von Paaren von Lamellen 70a, 80a verwendet werden . A multi-disc brake 360a is disposed on the rotor 360a and on the stator 140a. More specifically, internal lathes 70a are disposed on the stator 140a with internal teeth, and external lathes on the rotor are arranged on linear guides on the rotor. In the exemplary embodiment, there are two pairs of lamellae and an additional outer lamella 80a. Again, the inner blades 70a coated on both sides with a coating, see, for example, pad 370a on the left side of the right inner plate 70a. However, a different number of pairs of blades 70a, 80a may be used.
Ein Betätigungselement 340a (Aktuator) der Lamellenbremse 360a ist am Stator 140a angeordnet. Dichtungen der Lamellenbremse 360a sind in der Figur 4 nicht dargestellt. Jedoch können die gleichen oder ähnliche Dichtkonzepte, wie oben an Hand der Figuren 1 bis 3 erläutert, verwendet werden. Die Lamellenbremse 360a kann auch näher an der Rotorseitenwand 120a angeordnet werden, was auch für die Figuren 1 bis 3 gilt, d.h. zwischen Magneten, z.B. M2 , bzw. Statorwicklungen und der Rotorseitenwand 120a. An actuator 340a (actuator) of the multi-disc brake 360a is disposed on the stator 140a. Seals of the multi-disc brake 360a are not shown in FIG. However, the same or similar sealing concepts as explained above with reference to FIGS. 1 to 3 can be used. The multi-disc brake 360a can also be arranged closer to the rotor side wall 120a, which also applies to the figures 1 to 3, i. between magnets, e.g. M2, or stator windings and the rotor side wall 120a.
Es kann wieder ein U-Ring oder es können mehrere U-Ringe oder andere Dichtungselemente zum Abdichten der LamellenbremseIt can be a U-ring again or it can have multiple U-rings or other sealing elements for sealing the multi-disc brake
360a verwendet werden, z.B. ein V-Ring. Auch ein oder mehrere L-förmig ausgebildete Dichtungselement (e) können zum Abdichten der Lamellenbremse 360a bzw. der erwähnten Abwandlungen verwendet werden. Auch Kombinationen dieser Dichtungsarten sind bei allen Ausführungsbeispielen möglich. 360a, e.g. a V-ring. Also, one or more L-shaped seal member (s) may be used for sealing the multi-disc brake 360a or the mentioned modifications. Combinations of these types of seals are possible in all embodiments.
Auch bei dem Motor 100a lässt sich ein Stator mit kegelman- telförmiger Seitenwand verwenden. Die Montage der Lamellen- bremse 360a erfolgt bspw. wie die Montage der Lamellenbremse 16. A stator with a cone-shaped side wall can also be used with the motor 100a. The assembly of the lamellar Brake 360a takes place, for example, like the assembly of the multi-disc brake 16.
Die Figur 5 zeigt eine Konfiguration eines Elektromotors 400 mit bspw. zwölf Wicklungen Wl bis W12. Alternativ kann eine andere Wicklungsanzahl verwendet werden. FIG. 5 shows a configuration of an electric motor 400 with, for example, twelve windings W1 to W12. Alternatively, a different number of turns can be used.
Der Elektromotor 400 ist ein Außenläufermotor und enthält einen Stator 402 und einen Rotor 404. Am Stator 402 sind die Wicklungen Wl bis W12 um Blechpakete herum angeordnet. Am Rotor sind eine Vielzahl von Magneten angeordnet, wobei ein Magnet MIO in der Figur 5 gezeigt ist. Alternativ können elektrisch leitende Stäbe oder Wicklungen am Rotor 404 verwendet werden, in die durch Induktion Ströme zum Erzeugen der Magnetfelder induziert werden. The electric motor 400 is an external rotor motor and includes a stator 402 and a rotor 404. On the stator 402, the windings W1 to W12 are arranged around laminations. A plurality of magnets are arranged on the rotor, a magnet MIO being shown in FIG. Alternatively, electrically conductive rods or windings may be used on the rotor 404 into which currents are inductively induced to generate the magnetic fields.
Der Elektromotor 400 enthält ebenfalls eine Perimeter- Lamellenbremse, die jedoch in der Figur 4 aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. Der Elekt- romotor 400 kann wie die in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Elektromotoren 10 und 100a aufgebaut sein. The electric motor 400 also includes a perimeter multi-disc brake, which, however, is not shown in FIG. 4 for reasons of clarity. The electric motor 400 may be constructed like the electric motors 10 and 100a shown in FIGS.
Die den Wicklungen W7 bis W12 zugeordneten Schaltbrücken werden wie die den Wicklungen Wl bis W6 zugeordneten Schaltbrü- cken angesteuert bei entgegengesetztem Wicklungssinn der Wicklungen W7 bis W12 im Vergleich zum Wicklungssinn der Wicklungen Wl bis W6. Bei gleichem Wicklungssinn/Beschaltung werden die Wicklungen W7 bis W12 zugeordneten Schaltbrücken invers zu den den Wicklungen Wl bis W6 zugeordneten Schalt- brücken angesteuert, wobei hier invers bedeutet, dass bspw. die Ansteuersignale für den oberen Brückentransistor/ - Schalter und die Ansteuersignale für den unteren Brückentran- sistor/-schalter vertauscht werden. Der Elektromotor 400 entspricht bspw. dem Elektromotor 10, siehe Figuren 1 bis 3, oder dem Radnaben-Motor 100a. In der in der Figur 5 gezeigten Konfiguration können sechs Phasen zur Ansteuerung von zwölf Halbbrücken verwendet werden. AI- ternativ können nur sechs Halbbrücken verwendet werden, wie unten noch näher erläutert ist. The switching bridges associated with the windings W7 to W12 are, like the switching bridges assigned to the windings W1 to W6, driven in the opposite direction of winding of the windings W7 to W12 in comparison to the winding sense of the windings W1 to W6. With the same sense of winding / wiring, the windings W7 to W12 associated with switching bridges inversely to the windings Wl to W6 associated switching bridges are driven, inversely meaning that, for example, the drive signals for the upper bridge transistor / - switch and the drive signals for the lower Bridge tripping transistor / switch are reversed. The electric motor 400 corresponds, for example, to the electric motor 10, see FIGS. 1 to 3, or the wheel hub motor 100 a. In the configuration shown in FIG. 5, six phases can be used to drive twelve half-bridges. AI ternatively, only six half-bridges can be used, as explained in more detail below.
Die Wicklungen Wl bis W12 können an einem Sternpunkt mitei- nander verbunden werden. Für die anderen Enden der Wicklungen Wl bis W6 die folgende Schaltung vorliegen: The windings W1 to W12 can be connected together at a neutral point. For the other ends of the windings W1 to W6, the following circuit is present:
- die Wicklung Wl ist mit dem Mittelknoten einer ersten Halbbrücke verbunden, wobei der Mittelknoten an die Arbeitsstrecken beider Schaltelemente der Halbbrücke angeschlossen ist, was auch für die anderen Halbbrücken gilt.  - The winding Wl is connected to the center node of a first half-bridge, wherein the central node is connected to the working distances of both switching elements of the half-bridge, which also applies to the other half-bridges.
- die Wicklung W2 ist mit dem Mittelknoten einer zweiten Halbbrücke verbunden,  the winding W2 is connected to the middle node of a second half-bridge,
- die Wicklung W3 ist mit dem Mittelknoten einer dritten Halbbrücke verbunden,  the winding W3 is connected to the middle node of a third half-bridge,
- die Wicklung W4 ist mit dem Mittelknoten einer vierten Halbbrücke verbunden, the winding W4 is connected to the middle node of a fourth half-bridge,
- die Wicklung W5 ist mit dem Mittelknoten einer fünften Halbbrücke verbunden, und  the winding W5 is connected to the middle node of a fifth half-bridge, and
- die Wicklung W6 ist mit dem Mittelknoten einer sechsten Halbbrücke verbunden.  - The winding W6 is connected to the center node of a sixth half-bridge.
Das untere Schaltelement der sechs Halbbrücken ist jeweils mit einer gemeinsamen Minusleitung verbunden. Das obere The lower switching element of the six half-bridges is in each case connected to a common negative line. The top
Schaltelement der sechs Halbbrücken ist jeweils mit einer ge- meinsamen Plusleitung verbunden. The switching element of the six half-bridges is in each case connected to a common positive line.
Jede der sechs Halbbrücken wird durch ein Ansteuersignal- Leitungspaar gesteuert, wobei die eine Ansteuerleitung jeweils an einen Steueranschluss des oberen Schaltelements, z.B. Gate, und die andere Ansteuerleitung jeweils an einen Steueranschluss des unteren Schaltelements der betreffenden Halbbrücke führt . Each of the six half bridges is controlled by a drive signal line pair, the one drive line being connected to a control terminal of the upper switching element, e.g. Gate, and the other drive line respectively leads to a control terminal of the lower switching element of the respective half-bridge.
In der gezeigten Konfiguration sind die sechs Phasen zueinan der mit zunehmender Phasenverschiebung zwischen einander benachbarten Phasen angeordnet, d.h. z.B. 0 Winkelgrad, 60, 120, 180, 240, und 300 Winkelgrad. Auf Grund der Verwendung von sechs Phasen zur Ansteuerung von zwölf Wicklungen Wl bis W12 ergibt sich eine Drehmomentkennlinie in Abhängigkeit von Drehzahl. Auch der Wirkungsgrad ist abhängig von der Drehzahl . Die zu den Wicklungen W6 bis W12 gehörenden Halbbrücken werden wie die Halbbrücken der Wicklungen Wl bis W6 angesteuert basierend auf den sechs Phasen. Es kann jedoch auch mit nur sechs Halbbrücken größerer Leistung gearbeitet werden, wenn die erste Halbbrücke bspw. den Strom durch die Wicklungen Wl und W7 , die zweite Halbbrücke den Strom durch die Wicklungen W2 und W8 usw. steuert. In the configuration shown, the six phases are arranged zueinan with increasing phase shift between adjacent phases, ie, for example 0 angle degree, 60, 120, 180, 240, and 300 degrees of angle. Due to the use of six phases to drive twelve windings Wl to W12 results in a torque characteristic as a function of speed. The efficiency is also dependent on the speed. The half bridges belonging to the windings W6 to W12 are driven like the half bridges of the windings W1 to W6 based on the six phases. However, it can also be worked with only six half-bridges larger power when the first half-bridge, for example, the current through the windings Wl and W7, the second half-bridge the current through the windings W2 and W8, etc. controls.
Für die Figur 5 gilt, Q = 12, p = 1 und m = 6, wobei Q die Anzahl der genutzten Nuten, p die Polpaarzahl und m die An- zahl der elektrischen Phasen sind. Weiterhin gilt: For FIG. 5, Q = 12, p = 1 and m = 6, where Q is the number of slots used, p is the pole pair number and m is the number of electrical phases. Furthermore:
q = Q/(2p * m) = 1, q = Q / (2p * m) = 1,
wobei q die Anzahl der benutzen Nuten je Wicklung ist. where q is the number of grooves used per winding.
Andere Werte für Q, p und m sind ebenfalls möglich. Auch können andere Wicklungsschemata verwendet werden. Other values for Q, p and m are also possible. Also other winding schemes can be used.
Anstelle von Außenläufermotoren/ -generatoren können auch Innenläufer mit nasslaufenden Lamellenbremsen ausgestattet werden. Jedoch ist die Abdichtung bei Innenläufermotoren/ - generatoren aufgrund des kleineren Radius, an dem der Luft- spalt angeordnet ist, oft leichter als bei einem Außenläufermaschine gleicher Nennleistung. Instead of external rotor motors / generators, internal rotors can also be equipped with wet-running multi-disc brakes. However, with internal rotor motors / generators, sealing is often easier due to the smaller radius at which the air gap is located, compared to an external rotor machine of the same rated power.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht maßstabsgetreu und nicht beschränkend. Abwandlungen im Rahmen des fachmännischen Han- delns sind möglich. Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutz - umfang der Erfindung zu verlassen. Die in der Einleitung genannten Weiterbildungen und Ausgestaltungen können untereinander kombiniert werden. Die in der Figurenbeschreibung genannten Ausführungsbeispiele können ebenfalls untereinander kombiniert werden. Weiterhin können die in der Einleitung genannten Weiterbildungen und Ausgestaltungen mit den in der Figurenbeschreibung genannten Ausführungsbeispielen kombiniert werden. The embodiments are not to scale and are not restrictive. Modifications within the scope of expert action are possible. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. The developments and refinements mentioned in the introduction can be combined with one another. The embodiments mentioned in the description of the figures can also be used with each other be combined. Furthermore, the developments and refinements mentioned in the introduction can be combined with the exemplary embodiments mentioned in the description of the figures.

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektromaschine (10, 100a, 400), insbesondere Elektromotor (10, 100a, 400), insbesondere für einen Radnabenantrieb, ent- haltend: 1. Electric machine (10, 100a, 400), in particular electric motor (10, 100a, 400), in particular for a wheel hub drive, comprising:
einen ringförmigen Statorträger (12), an annular stator support (12),
einen ringförmigen Rotorträger (14), der einen Innendurchmesser (Dl) hat, der größer als ein Außendurchmesser (D2) des Statorträgers (12) ist und der an einer Drehachse (A) kon- zentrisch oder koaxial mit dem Statorträger (12) angeordnet ist , an annular rotor carrier (14) having an inner diameter (Dl) which is larger than an outer diameter (D2) of the stator (12) and which is arranged on a rotational axis (A) concentric or coaxial with the stator carrier (12) .
eine am Statorträger (12) und am Rotorträger (14) angeordnete Lamellenbremse (16), a disk brake (16) arranged on the stator carrier (12) and on the rotor carrier (14),
wobei eine erste Anzahl von Bremslamellen (70 bis 76) der La- mellenbremse (16) an einem Aufnahmeteil (21) des Statorträgers (12) angeordnet ist, wherein a first number of brake disks (70 to 76) of the disk brake (16) is arranged on a receiving part (21) of the stator carrier (12),
und wobei vorzugsweise der Aufnahmeteil (21) einstückig mit dem Statorträger (12) ausgebildet ist. and wherein preferably the receiving part (21) is formed integrally with the stator carrier (12).
2. Elektromaschine (10, 100a, 400) nach Anspruch 1, wobei der Aufnahmeteil (21) parallel zu der Drehachse (A) neben dem Statorträger (12) angeordnet ist. 2. Electric machine (10, 100a, 400) according to claim 1, wherein the receiving part (21) parallel to the axis of rotation (A) next to the stator (12) is arranged.
3. Elektromaschine (10, 100a, 400) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Aufnahmeteil (21) in radialer Richtung (R) eine größere Ausdehnung (Bl) hat als eine Ausdehnung (B2) des Statorträgers (B2, 12) in radialer Richtung (R) , insbesondere eine Ausdehnung (Bl) , die mindestens doppelt so groß oder die mindestens dreimal so groß ist wie die Ausdehnung (B2) des Statorträgers (12) in radialer Richtung (R) . 3. Electric machine (10, 100a, 400) according to claim 1 or 2, wherein the receiving part (21) in the radial direction (R) has a greater extent (Bl) than an extension (B2) of the stator (B2, 12) in the radial Direction (R), in particular an extent (Bl), which is at least twice as large or at least three times as large as the extension (B2) of the stator (12) in the radial direction (R).
4. Elektromaschine (10, 100a, 400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Aufnahmeteil (21) und einem Innenring (24) des Elektromotors (10, 100a, 400) min- destens ein Stützelement (22) angeordnet ist, insbesondere eine Seitenwand (22) oder mehrere Stützstreben, 4. Electric machine (10, 100a, 400) according to one of the preceding claims, wherein between the receiving part (21) and an inner ring (24) of the electric motor (10, 100a, 400) at least one support element (22) is arranged, in particular a side wall (22) or a plurality of support struts,
wobei vorzugsweise das mindestens eine Stützelement (22) schräg zur Drehachse (A) angeordnet ist. wherein preferably at least one support element (22) is arranged obliquely to the axis of rotation (A).
5. Elektromaschine (10, 100a, 400) nach Anspruch 4, wobei das mindestens eine Stützelement (22) ein erstes Stützelement (22) ist, 5. Electric machine (10, 100a, 400) according to claim 4, wherein the at least one support element (22) is a first support element (22),
und wobei mindestens ein zweites Stützelement (26), insbesondere eine zweite Stützwand (26) oder mehrere zweite Stützstreben, zwischen dem Statorträger (12) und dem Innenring (24) angeordnet sind, and wherein at least one second support element (26), in particular a second support wall (26) or a plurality of second support struts, are arranged between the stator carrier (12) and the inner ring (24),
wobei vorzugsweise ein erster Abstand (AI) in axialer Rich- tung (A) zwischen dem mindestens einem ersten Stützelement (22) und dem mindestens einem zweiten Stützelement (26) an einem ersten Radius (Rl) mindestens doppelt so groß ist wie ein zweiter Abstand (A2) zwischen diesen Teilen (22, 26) an einem zweiten Radius (R2), der weiter Innen liegt als der erste Radius (Rl) . wherein preferably a first distance (AI) in the axial direction (A) between the at least one first support element (22) and the at least one second support element (26) at a first radius (Rl) is at least twice as large as a second distance (A2) between these parts (22, 26) at a second radius (R2), which is located further inside than the first radius (Rl).
6. Elektromaschine (10, 100a, 400) nach Anspruch 4 oder 5, wobei im Innern des Innenrings (24) mindestens ein Lager (34) zur drehbaren Lagerung des Rotorträgers (14) am Statorträger (12) angeordnet ist. 6. Electric machine (10, 100a, 400) according to claim 4 or 5, wherein at least one bearing (34) for rotatably supporting the rotor carrier (14) on the stator (12) is arranged in the interior of the inner ring (24).
7. Elektromaschine (10, 100a, 400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lamellenbremse (16) eine Nassbremse ist, wobei die Lammellenbremse (16) vorzugsweise in einem ölgefüllten Bauraum (88) angeordnet ist, 7. Electric machine (10, 100a, 400) according to one of the preceding claims, wherein the multi-disc brake (16) is a wet brake, wherein the Lammellenbremse (16) is preferably arranged in an oil-filled space (88),
wobei vorzugsweise der Bauraum (88) zu einer Außenseite der Elektromaschine (10, 100a, 400) hin durch ein Dichtelement (44) abgeschlossen ist, insbesondere durch einen Wellendicht- ring (44) . wherein preferably the installation space (88) is closed towards an outer side of the electric machine (10, 100a, 400) by a sealing element (44), in particular by a shaft sealing ring (44).
8. Elektromaschine (10, 100a, 400) nach Anspruch 7, wobei der ölgefüllte Bauraum (88) zu einem zwischen dem Statorträger (12) und dem Rotorträger (14) liegenden Luftspalt (64) hin mit einer weiteren Dichtung (48) abgedichtet ist, 8. Electric machine (10, 100a, 400) according to claim 7, wherein the oil-filled installation space (88) to a between the stator (12) and the rotor carrier (14) lying air gap (64) is sealed with a further seal (48) .
wobei die weitere Dichtung (48) vorzugsweise einen größeren Durchmesser als das Dichtelement (44) hat, das zur Außenseite hin abdichtet . wherein the further seal (48) preferably has a larger diameter than the sealing element (44) which seals to the outside.
9. Elektromaschine (10, 100a, 400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Fahrzeugrad direkt von dem Elektromotor (10, 100a, 400) angetrieben wird, insbesondere ohne Verwendung eines Getriebes . 9. Electric machine (10, 100a, 400) according to one of the preceding claims, wherein a vehicle is driven directly by the electric motor (10, 100a, 400), in particular without the use of a transmission.
10. Elektromaschine (10, 100a, 400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Betätigungselement (52) der Lammellenbremse (16) einen Kugelrampenaktuator (52, 54) oder mindestens einen hydraulischen Kolben enthält, der direkt auf die Lamellen (70 bis 76) wirkt, 10. Electrical machine (10, 100 a, 400) according to any one of the preceding claims, wherein an actuating element (52) of the Lammellenbremse (16) includes a Kugelrampenaktuator (52, 54) or at least one hydraulic piston which directly on the lamellae (70 to 76 ),
und wobei vorzugsweise das Betätigungselement (52, 54; 340a) am Statorträger (12) angeordnet ist. and wherein preferably the actuating element (52, 54; 340a) is arranged on the stator carrier (12).
11. Elektromotor (10, 100a, 400) nach einem der vorhergehen- den Ansprüche, mit einer Felge (18) , die mit dem Rotorträger11. Electric motor (10, 100a, 400) according to one of the preceding claims, with a rim (18), with the rotor arm
(14) verbunden ist und die eine Seitenwand (40) oder Seitenstreben enthält, die zu einer Felgenscheibe führen. (14) is connected and which includes a side wall (40) or side struts leading to a rim disk.
12. Elektromaschine (10, 100a, 400) nach einem der vorherge- henden Ansprüche, wobei die Nennleistung der Elektromaschine12. Electric machine (10, 100a, 400) according to one of the preceding claims, wherein the rated power of the electric machine
(10, 100a, 400) kleiner als 150 Kilowatt ist oder wobei die Nennleistung der Elektromaschine (10, 100a, 400) größer als 150 Kilowatt ist. (10, 100a, 400) is less than 150 kilowatts or the rated power of the electric machine (10, 100a, 400) is greater than 150 kilowatts.
13. Elektromaschine (10, 100a, 400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Elektromotor (10, 100a, 400) für den Radnabenantrieb eines Personenbeförderungsfahrzeuges verwendet wird, insbesondere für ein Fahrzeug, das für weniger als 7 oder für weniger als 6 Personen zugelassen ist. 13. Electric machine (10, 100a, 400) according to any one of the preceding claims, wherein the electric motor (10, 100a, 400) is used for the wheel hub drive of a passenger transport vehicle, in particular for a vehicle that is for less than 7 or for less than 6 people is allowed.
14. Elektromaschine (10, 100a, 400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Statorträger (12) einen Innendurchmesser (D3) im Bereich von 30 bis 50 Zentimeter hat und wobei der Außendurchmesser (D2) des Statorträgers (12) vor- zugsweise höchstens um 2 Zentimeter, höchstens um drei Zentimeter oder höchstens um 6 Zentimeter größer als der Innendurchmesser (D3) ist. 14. Electric machine (10, 100a, 400) according to one of the preceding claims, wherein the stator (12) has an inner diameter (D3) in the range of 30 to 50 centimeters and wherein the outer diameter (D2) of the stator (12) preferably not more than 2 centimeters, not more than 3 centimeters or at most 6 centimeters larger than the inside diameter (D3).
15. Verfahren zum Bremsen einer Elektromaschine (10, 100a, 400), insbesondere eines Elektromotors (10, 100a, 400), insbesondere eines Elektromotors (10, 100a, 400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend: 15. A method for braking an electric machine (10, 100a, 400), in particular an electric motor (10, 100a, 400), in particular an electric motor (10, 100a, 400) according to one of the preceding claims, comprising:
Anordnen einer Lamellenbremse (16, 360a) an einem Arranging a multi-disc brake (16, 360a) on one
Statorträger (12) und an einem Rotorträger (14) einer Elektromaschine (10, 100a, 400),  Stator carrier (12) and on a rotor carrier (14) of an electric machine (10, 100a, 400),
Anordnen eines Betätigungselementes (52, 54; 340a) der Lamellenbremse (16) an mindestens einer Lamelle (70bis 76) der La- mellenbremse (16, 360a),  Arranging an actuating element (52, 54; 340a) of the multi-disc brake (16) on at least one lamella (70 to 76) of the disc brake (16, 360a),
Abdichten der Lamellenbremse (13, 360a) mit mindestens einer Dichtung (44, 48) oder genau mit einer Dichtung (44),  Sealing the multi-disc brake (13, 360a) with at least one seal (44, 48) or precisely with a seal (44),
Befüllen der Lamellenbremse (13, 360a) mit einer Flüssigkeit, insbesondere dauerhaft, Filling the multi-disc brake (13, 360a) with a fluid, in particular permanently,
Betätigen der Lamellenbremse (13, 360a) zum Bremsen der Actuate the multi-disc brake (13, 360a) to brake the
Elektromaschine (10, 100a, 400) . Electric machine (10, 100a, 400).
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